Ocorrência de rotavírus do grupo D em aves criadas em granjas na mesorregião metropolitana de Belém, Pará

Os rotavírus infectam seres humanos e várias espécies de animais e são constituídos por partículas icosaédricas, não envelopadas, formadas por um genoma de 11 segmentos de dsRNA. São classificados em sete grupos designados de A-G. O rotavírus do grupo D (RVs-D) tem sido documentado em aves, porém existem poucos estudos disponíveis, principalmente com dados de detecção por RT-PCR e obtenção de sequências nucleotídicas. Este estudo objetivou investigar a ocorrência de RVs-D em aves criadas em granjas situadas na Mesorregião Metropolitana de Belém- Pará, no período compreendido entre 2008 a 2011. Foram colhidos 85 pools de amostras fecais provenientes de 37 granjas pertencentes a oito municípios da Mesorregião Metropolitana de Belém. O dsRNA viral foi extraído a partir das suspensões fecais e submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida (EGPA) seguido da RT-PCR realizada a partir da construção de iniciadores específicos para os genes VP6 e VP7 do RVs-D. Foi selecionada uma amostra positiva de cada município para o sequenciamento de nucleotídeos dos genes VP6 e VP7, sendo cinco amostras clonadas. A EGPA demonstrou positividade em 14/85 (16,5%) amostras e a RT-PCR em 30/85 (35,3%) amostras. Dos oito municípios estudados, sete apresentaram amostras positivas para RVs-D. Dentre as 37 granjas pertencentes a esses municípios foi observado a presença dessa infecção viral em 17 (45,9%) das granjas estudadas. O intervalo de idade em que o RVs-D foi detectado com maior frequência foi o de aves entre 16 a 30 dias (23/37 – 62%) do total de amostras nesta faixa etária. As sequências nucleotídicas das sete amostras foram classificadas como pertencentes ao RVs-D com bootstrap de 100 corroborando com esse agrupamento. As sequências do gene VP6 apresentaram 90,8-91,3% de similaridade com o protótipo de RVs-D (05V0049) e 98,5-99,9% de similaridade quando comparadas entre si. Para o gene VP7 apresentaram 87-96,1% de similaridade com o protótipo deste grupo e foram 94,1-100% similares quando comparados entre si. A presente análise assume um caráter pioneiro no Brasil e no mundo, permitindo ampliar os conhecimentos acerca do RVs-D.

Ecologia de cuxiús (Chiropotes Satanas) na Amazônia oriental: perspectivas para a conservação de populações fragmentadas

Encontrados na Amazônia brasileira do Maranhão ao Amazonas e Rondônia, os cuxiús (Chiropotes albinasus e Chiropotes satanas) são primatas especializados na predação de sementes. Visando caracterizar padrões de atividade e exploração de recursos alimentares, dois grupos sociais (TU e B4) de C. satanas foram monitorados entre julho e novembro de 2001 na área de influência do reservatório da UHE de Tucuruí (PA). O grupo IG (C.s. utahicki), de 24 indivíduos, ocupa uma ilha de 100 ha e o grupo B4 (C.s. satanas), com 27 indivíduos, habita uma área de mata contínua, ambas protegidas pela Eletronorte S.A. Dados quantitativos foram coletados em amostras de varredura, com intervalo de 5 min, realizadas continuamente durante 5 dias por mês. Observações complementares foram registradas de forma ad libitum durante todo o trabalho, de abril a novembro. Um total de 5490 registros foram coletados para o grupo IG (apenas o comportamento alimentar do grupo B4 foi analisado aqui), que foram distribuídos entre alimentação (58,8%), deslocamento (30,8%), parado (9,5%) e outras atividades (0,9%). Estas proporções variaram consideravelmente entre meses. Cento e dez espécies diferentes de plantas foram exploradas pelos cuxiús, mas não foi observada insetivoria. Como esperado, o componente maior da dieta foi semente em ambos os casos (grupo IG: 75,6%, n = 2721 registros, grupo B4: 49,6%, n = 1865). Flor, fruto, broto foliar e o mesocarpo de cocos de palmeiras complementaram a dieta. Padrão semelhante na variação do consumo de diferentes itens foi observado nos dois grupos entre setembro e novembro. A diversidade taxonômica da dieta do grupo IG foi maior do que a do B4, como também foi a área de vida (100 contra 57 ha). Não foi encontrado um padrão sistemático de variação no tamanho de agrupamento de forrageio. Os resultados do estudo indicam um potencial muito grande para a conservação a longo prazo de populações remanescentes de cuxiús na paisagem fragmentada da região. Palavras chave: Chiropotes satanas, fragmentação, dieta, orçamento de atividades, conservação.

A composição de Scarabaeidae (Coleoptera) coprófagos na região de Alter do Chão, Pará: a influência dos biomas Amazônia e cerrado e da sazonalidade e os efeitos de tamanho de área, isolamento e proximidade de estradas

Este trabalho teve como objetivo investigar o efeito do tamanho das ilhas de floresta, de suas distâncias para a floresta contínua (isolamento) e para as estradas adjacentes sobre a comunidade de Scarabaeidae coprófagos. Amostras foram coletadas em 24 ilhas de floresta semidecídua, entre 0,5 e 360 ha, em uma matriz de savana amazônica e em oito locais em mata contínua predominantemente secundária, semidecídua, na região de Alter do Chão, Santarém, Pará. Os Scarabaeidae foram coletados com armadilhas do tipo pitfall com isca (fezes humanas) em dois períodos sazonais (seca e chuva). Para cada ponto de coleta foram instaladas 10 armadilhas distribuídas em dois transectos de 250 m, distantes 100 m entre si. Em cada transecto foram colocadas 5 armadilhas distantes 50 m entre si. Para cada local de coleta, foi registrado o DAP de todos os caules com diâmetro igual ou superior a 5 cm, em quatro transectos de 250 x 2 m, sendo estes dados utilizados para derivar os índices da estrutura da vegetação (diâmetro médio e número de indivíduos). A área, perímetro e as distâncias das ilhas para a floresta contínua foram calculadas utilizando-se respectivamente as extensões “X-Tools” e “Nearest Features v3.6d” para ArcView, sobre o mapa da área digitalizado a partir de uma imagem de Landsat TM de 1996. Os exemplares coletados foram identificados com a ajuda de bibliografia especializada e de especialistas. Para a caracterização da fauna, as espécies encontradas foram comparadas com uma lista de espécies gerada a partir de publicações para o Cerrado, Amazônia e ecótonos de transição (floresta–cerrado) brasileiros. Para avaliar a robustez da amostragem, foram empregadas curvas de rarefação e obtidas estimativas de riqueza empregando-se diversos estimadores. Para a análise dos padrões das comunidades, foi utilizada uma análise HNMDS (Semi-strong Hibrid Multidimensional Scaling) utilizandose a distância de Bray-Curtis. Foram encontrados 18 gêneros e 36 espécies pertencentes aos biomas do Cerrado e da Amazônia, mas não foi possível ter uma noção completa da parcela de cada bioma representada neste ecótono de transição savana-floresta, uma vez que as amostras não foram suficientes para o levantamento exaustivo da riqueza de Scarabaeidae. A ordenação mostrou uma tendência de agrupamento das florestas contínuas e de separação destas das ilhas de floresta. Apesar de o levantamento ter registrado um maior número de espécies nas ilhas de floresta que nas áreas de floresta contínua, as comunidades apresentaram um forte padrão hierárquico [P (T< 14,87°)<0,001], indicando que nas ilhas estão persistindo apenas uma parcela do total de espécies da região. Não foi encontrada uma relação entre a composição de Scarabaeidae e o tamanho e a forma das ilhas de floresta. Mas foi encontrada uma relação significativa entre a composição (eixo 1) e o isolamento (F=5,363, P=0,031) e a composição (eixo 1) e o número de árvores (DAP > 5 cm) (F=6,103, P=0,012, corrigido por Bonferroni). O número de árvores de cada local de amostragem foi relacionado com a proximidade de estradas (0,658), o que reforça a idéia de que as estradas estão contribuindo para mudanças na estrutura da vegetação, que por sua vez tem um efeito sobre a fauna de Scarabaeidae.

Inventário da araneofauna (Arachnida, Araneae) do Parque Nacional de Sete Cidades, Piauí, Brasil

Foi realizado o inventário da araneofauna do Parque Nacional de Sete Cidades (municípios de Brasileira e Piracuruca, Piauí), utilizando amostragem padronizada para permitir comparações entre as assembléias de aranhas de seis fitofisionomias existentes na área de estudo e obter estimativas de riqueza. Utilizaram-se dados oriundos amostragem com armadilhas de queda (PTF), extratores de Winkler (WIN), guarda-chuva entomológico (GCE), rede de varredura (RV) e coletas manuais noturnas (MN), totalizando 1386 amostras; além do exame de todos os demais espécimes já coletados na área de estudo (n=1166). As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se os dados obtidos com GCE, RV e MN. Ao todo, foram coletados 14.890 indivíduos (4491 adultos), segregados em 364 espécies. Destas, 72 foram determinadas a nível específico, 62 são novos registros para a área de estudo, 2 são novos registros para o Brasil e 48 foram reconhecidas como espécies novas por especialistas. A aplicação dos métodos GCE, RV e MN resultou em 11.085 aranhas, pertencentes a 303 espécies. As estimativas de riqueza variaram entre 355 (Bootstrap) e 467 (Jack 2). Entretanto o estimador que apresentou maior tendência a atingir a assíntota foi Chao 2 (403 spp.). A riqueza observada foi maior na mata seca semi-decídua (131 spp.), seguida pela mata de galeria (104 spp.), campo limpo (102 spp.), cerradão (91 spp.), cerrado típico (88 spp.) e cerrado rupestre (78 spp.). A eficiência dos métodos de coleta exibiu variação de acordo com a fitofisionomia onde o método foi aplicado, destacando-se a elevada eficiência da rede de varredura em áreas abertas. A composição de espécies variou entre as fitofisionomias e pode ser, em parte, explicada pela complexidade estrutural das áreas em questão. Os resultados das análises de agrupamento sugerem que em condições de dominância elevada, estes testes sejam realizados com coeficientes que utilizem dados qualitativos, a fim de anular-se o efeito da escolha do coeficiente e/ou a necessidade de transformação dos dados. De maneira geral, a araneofauna do Parque Nacional de Sete Cidades não segue padrões de agrupamento como sugerido para as análises botânicas, em que fitofisionomias campestre, savânicas e florestais são agrupadas.

Composição, riqueza e abundância de espécies de anfíbios na região do médio rio Xingú

Este estudo teve como objetivo inventariar a fauna de anfíbios nos diferentes hábitats da região do Médio Rio Xingu. Para tanto, foram selecionadas seis localidades, sendo as amostragens realizadas em três incursões, entre novembro de 2007 e março de 2008, totalizando 48 dias. Foram identificados seis tipos de hábitats na região amostrada: floresta de terra-firme, floresta sazonalmente alagável (várzea), margem do rio, “pedral”, lagoa e área alterada. Para a coleta de dados foram utilizadas duas metodologias: armadilhas de interceptação e queda e procura ativa. As armadilhas foram instaladas apenas nas áreas de floresta de terra-firme, enquanto a procura ativa foi empregada em todos os tipos de hábitats identificados. As amostragens resultaram no registro de 56 espécies de anfíbios e outras oito espécies foram identificadas e registradas em estudos anteriores na área. A diversidade e riqueza de espécies foram maiores na localidade Caracol, onde predominou a floresta de terra-firme, e menor na localidade Ilha Grande, dominada por floresta sazonalmente alagável. Foram registrados nove modos reprodutivos na área de estudo, sendo todos observados na floresta de terra-firme e apenas três nos “pedrais”, o que parece refletir a baixa heterogeneidade ambiental dessa área. Para comparar as localidades estudadas foram realizadas duas análises de similaridade, uma para cada metodologia de coleta utilizada. A análise de similaridade dos dados de procura ativa apontou maior semelhança na composição das espécies entre as áreas de floresta de terra-firme do que entre os outros hábitats. A análise de agrupamento realizada entre a composição de espécies obtida nesse estudo e outros levantamentos realizados na Amazônia agrupou esta área com outra também localizada no Médio Xingu.

Otimização de cobertura, consumo de energia, roteamento e agregação de dados em rede de sensores sem fio utilizando algoritmos genéticos e lógica fuzzy

As Redes de Sensores Sem Fio possuem capacidades limitadas de processamento, armazenamento, comunicação (largura de banda) e fonte de energia, além de possuírem características e requisitos básicos de uma RSSF como: necessidade de se auto-organizar, comunicação com difusão de curto alcance e roteamento com múltiplos saltos. Neste trabalho é proposto uma ferramenta que otimize o posicionamento e os pacotes entregues através do uso de Algoritmo Genético (AG). Para solucionar o problema de roteamento que melhore o consumo de energia e maximize a agregação de dados é proposto a utilização de lógica fuzzy no protocolo de roteamento Ad hoc Ondemand Distance Vector (AODV). Esta customização é intitulada AODV – Fuzzy for Wireless Sensor Networks (AODV-FWSN). Os resultados mostram que a solução proposta é eficiente e consegue prolongar a vida útil da RSSF e melhorar a taxa de entrega de dados quando comparado com soluções similares.

Vulnerabilidade de agricultores familiares da cadeia de produção de biodiesel de dendê à extremos de precipitação na comunidade Águas Pretas, Moju (PA)

Os extremos climáticos impactam negativamente o agronegócio brasileiro e ameaçam o desenvolvimento das comunidades rurais que são altamente dos recursos naturais. Por isso é fundamental estudar-se a cadeia produtiva de dendê (Elais guineensis Jacq.) de óleo diante de futuros riscos climáticos, devido o Estado do Pará ser o maior produtor nacional de dendê e a cadeia ser estruturada com a integração da agricultura familiar á cadeia agrícola. O objetivo desta pesquisa foi de analisar as vulnerabilidades dos agricultores familiares da Comunidade Águas Pretas do município de Moju, Estado do Pará, inseridos na cadeia de produção de biodiesel de dendê, diante dos extremos de precipitação. A pesquisa foi desenvolvida em dois momentos: o primeiro analisou os extremos climáticos da série temporal de precipitação de 1981 a 2009 empregando o método descritivo e dos quantis, e o segundo momento analisou a vulnerabilidade dos agricultores através de variáveis/indicadores de desvantagem socioeconômica, tecnológica e de percepção, que representavam situação de vulnerabilidade. Para a identificação de vulnerabilidade dos agricultores foi utilizado a análise fatorial por componentes principais, a elaboração de índices de vulnerabilidade climática e a análise agrupamento, onde foram alocados 22 agricultores em cinco categorias de classificação rédefinidas. Os resultados obtidos mostraram que a ocorrência de extremos muito secos e muito chuvosos na série de dados entre os anos de 1981 a 2009 do município de Moju (PA). O risco climático identificado no município representa grande ameaça à produção de dendê, uma vez que os impactos dos extremos de precipitação sobre a planta vão desde distúrbios nas fases de desenvolvimento até, a redução parcial e total da produção dos cachos de dendê. Estes impactos em longo prazo, afeta diretamente os agricultores familiares que são dependentes da venda exclusiva dos cachos de dendê á agroindústria, assim como compromete aos objetivos de inclusão social e produção de energia renovável do Programa de biodiesel. Os agricultores familiares da comunidade Águas Pretas integrados a cadeia de produção de biodiesel de dendê reagiram de formas distintas, considerando fatores socioeconômico, tecnológico e de percepção, sendo distribuídos em cinco categorias de vulnerabilidade (alta, média alta, média, média baixa e baixa). Os grupos de vulnerabilidade de maior interesse na pesquisa foram de alta e baixa vulnerabilidade, correspondentes a 14% (3 agricultores) e 18% (agricultores), respectivamente, do total de agricultores entrevistados. O grupo de alta vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que utilizaram com baixa eficiência a maior parte das variáveis de desvantagens, indicando dificuldades de competir e adaptar-se, em caso de extremos climáticos. No grupo de baixa vulnerabilidade foi caracterizado por agricultores que usam com eficiência todas as macrovariáveis estudadas, mostrando vantagens socioeconômicas, tecnológicas e de percepção. Este grupo se mostrou mais adaptado em caso de extremos de clima, dentro da cadeia de biodiesel, podendo ser parâmetros para elaborações de estratégias de adaptação local. A percepção do risco e os fatores levantados mostraram-se ser um forte recurso para analisar a situação de vulnerabilidade dos agricultores locais. A percepção do agricultor é orientada segundo suas convicções e experiências diárias, sendo determinantes para elaboração de estratégias adaptativas para enfrentar extremos climáticos.

Imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas considerando os principais mecanismos de ausência de dados

Durante o processo de extração do conhecimento em bases de dados, alguns problemas podem ser encontrados como por exemplo, a ausência de determinada instância de um atributo. A ocorrência de tal problemática pode causar efeitos danosos nos resultados finais do processo, pois afeta diretamente a qualidade dos dados a ser submetido a um algoritmo de aprendizado de máquina. Na literatura, diversas propostas são apresentadas a fim de contornar tal dano, dentre eles está a de imputação de dados, a qual estima um valor plausível para substituir o ausente. Seguindo essa área de solução para o problema de valores ausentes, diversos trabalhos foram analisados e algumas observações foram realizadas como, a pouca utilização de bases sintéticas que simulem os principais mecanismos de ausência de dados e uma recente tendência a utilização de algoritmos bio-inspirados como tratamento do problema. Com base nesse cenário, esta dissertação apresenta um método de imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas, pouco explorado na área, e o aplica para o tratamento de bases sinteticamente geradas, as quais consideram os principais mecanismos de ausência de dados, MAR, MCAR e NMAR. Os resultados obtidos ao comprar diferentes configurações do método à outros dois conhecidos na área (KNNImpute e SVMImpute) são promissores para sua utilização na área de tratamento de valores ausentes uma vez que alcançou os melhores valores na maioria dos experimentos realizados.

Estudo da migração internacional na Amazônia brasileira a partir da análise dos dados de espacialidade e seletividade dos censos de 2000 e 2010

A migração internacional tornou-se um tema de grande importância no cenário mundial tanto para os países de destino quanto para os países de origem. Na Amazônia ainda existe certa falta de interesse com a questão. No entanto, já existem alguns trabalhos específicos de cada país amazônico sobre o assunto. Porém as informações tratam estudos de caso sem levar em consideração a análise de toda a região. Isto se dá entre outros motivos pela falta de um banco de dados sobre migrações para a Amazônia. Entretanto os censos demográficos tornam-se importantes instrumentos de análise. Com base nos censos demográficos brasileiros de 2000 e 2010 que se busca questionar a dinâmica migratória recente para a Amazônia brasileira a fim de dar prosseguimento a uma série de discussões sobre as mudanças de origem, a distribuição espacial e o perfil desse novo migrante. Em um primeiro momento cria-se uma breve revisão teórica sobre a migração internacional, posteriormente discute-se a história da migração internacional na Amazônia brasileira e logo após analisam-se os dados dos dois últimos censos demográficos brasileiros sobre a migração internacional Num segundo momento analisa-se a distribuição espacial da migração de brasileiros retornados a Amazônia brasileira com intuito de fazer uma comparação entre os municípios que evidenciam essa dinâmica tanto para estrangeiros quanto para brasileiros. Essa espacialização retrata o processo histórico de ocupação e urbanização da Amazônia e também a porosidade da fronteira. Assim como o perfil migratório dá indícios de ser resultante do crescimento econômico da exploração de recursos naturais na Amazônia. Contudo, diante da complexidade do tema migração, é necessário integrar conhecimentos para a análise do processo migratório que ultrapassem os limites dos paradigmas clássicos.

Análise dos documentos utilizados na descredencialização das famílias de crianças em acolhimento institucional

O presente trabalho de pesquisa teve como objetivo analisar sob quais aspectos as famílias das crianças abrigadas foram avaliadas para que além do abrigamento, como medida protetiva, também se fizesse necessário o processo de destituição do poder familiar, a partir dos conteúdos encontrados nos documentos (prontuários) produzidos sobre as crianças e suas famílias. Teve como problema eixo a descredencialização das famílias que, por sua vez, ocasionou no processo de destituição do poder familiar, através da análise de conteúdo de três prontuários, cujas famílias já haviam perdido o poder familiar. Os documentos foram fotografados e em seguida digitalizados no computador, os dados analisados foram selecionados após uma leitura flutuante de todos os documentos, os componentes das mensagens analisadas foram agrupados em categorias, ou seja, foi realizada uma operação de classificação de elementos de conjunto por diferenciação (categorias molares) e posteriormente um reagrupamento por gênero (categorias moleculares) a partir do critério da semântica, que implica no agrupamento das categorias por tema, algumas regras foram seguidas a partir dos critérios de representatividade, homogeneidade e pertinência. Para a realização deste trabalho classificou-se a pesquisa, quanto a sua natureza, como qualitativa. Os dados foram analisados através da análise de conteúdo de Bardin (1979), compreendida como um conjunto de técnica de pesquisa cujo objetivo é a busca do sentido ou dos sentidos de um documento. O método de análise de conteúdo é balizado por duas fronteiras: de um lado a fronteira da linguística tradicional e do outro o território da interpretação do sentido das palavras (hermenêutica). É sob a fronteira da hermenêutica que os dados, desta pesquisa, foram analisados. Enquanto resultado foi possível constatar, a partir do discurso de proteção da infância em risco social, que a prática de institucionalização e de destituição do poder familiar, por vezes, é baseada na avaliação das ausências que cercam a família.

Avaliação da qualidade de vida de pacientes com Diabetes Mellitus tipo 1: dados do primeiro estudo multicêntrico no Brasil

O Diabetes Mellitus tipo 1 (DM1) é a endocrinopatia mais comum da infância e adolescência e impacta negativamente na qualidade de vida (QV). O EuroQol é um instrumento que afere o estado de saúde e vem sendo utilizado na grande maioria dos estudos multicêntricos mundiais em diabetes e tem se mostrado uma ferramenta extremamente útil e confiável. O objetivo desse estudo é avaliar a QV de pacientes com DM1 do Brasil, país de proporções continentais, por meio da análise do EuroQol. Para isso, realizou-se estudo retrospectivo e transversal, no qual foram analisados questionários de pacientes com DM1, respondidos no período de dezembro de 2008 a dezembro de 2010, em 28 centros de pesquisa de 20 cidades das quatro regiões do país (sudeste, norte/nordeste, sul e centro-oeste). Foram também coletados dados sobre complicações crônicas micro e macrovasculares e perfil lipídico. A avaliação da qualidade de vida pelo EuroQol mostra que a nota média atribuída ao estado geral de saúde é nitidamente menor que a encontrada em dois outros estudos populacionais com DM1 realizados na Europa (EQ-VAS da Alemanha, Holanda e Brasil foram de 82,1 ± 14; 81 ± 15 e 72 ± 22, respectivamente). O EuroQol demonstra que a região Norte-Nordeste apresenta melhor índice na avaliação do estado geral de saúde quando comparada a região Sudeste e menor frequência de ansiedade-depressão autorreferidas, quando comparada às demais regiões do país (Norte-Nordeste = 1,53 ± 0,6, Sudeste = 1,65 ± 0,7, Sul = 1,72 ± 0,7 e Centro-Oeste = 1,67 ± 0,7; p <0,05). Adicionalmente, diversas variáveis conhecidas (idade, duração do DM, prática de atividade física, HbA1c, glicemia de jejum e presença de complicações crônicas se correlacionaram com a QV (r = -0,1, p <0,05; r = -0,1, p <0,05; r = -0,1, p <0,05; r = -0,2, p <0,05; r = -0,1, p <0,05 e r= -0,1, p <0,05, respectivamente). Esse é o primeiro estudo a avaliar a qualidade de vida de pacientes com DM1 a nível populacional no hemisfério sul. Nossos dados indicam uma pior qualidade de vida dos pacientes com DM 1 no Brasil quando comparado a dados de países europeus. Apesar de ter sido encontrado uma inferior duração do DM e menor presença de complicações microvasculares na região Norte/ Nordeste, quando comparada à outras regiões, nossos dados sugerem a existência de elementos adicionais responsáveis pela melhor QV e menor presença de ansiedade/depressão encontradas nesta região. Novos estudos são necessários para identificar esses possíveis fatores.

Atenuação de múltiplas e compressão do pulso fonte em dados de sísmica de reflexão utilizando o filtro Kalman-Bucy

O objetivo central deste trabalho é o estudo e a aplicação do método Kalman-Bucy no processo de deconvolução ao impulso e de deconvolução com predição, onde é considerado que os dados observados são classificados como não-estacionários. Os dados utilizados neste trabalho são sintéticos e, com isto, esta Tese tem características de um exercício numérico e investigativo. O operador de deconvolução ao impulso é obtido a partir da teoria de CRUMP (1974) fazendo uso das soluções das equações Wiener-Hopf apresentadas por KALMAN-BUCY (1961) nas formas contínuas e discretas considerando o processo como não estacionário. O operador de predição (KBCP) está baseado nas teorias de CRUMP (1974) e MENDEL ET AL (1979). Sua estrutura assemelha-se ao filtro Wiener-Hopf onde os coeficientes do operador (WHLP) são obtidos através da autocorrelação, e no caso (KBCP) são obtidos a partir da função b_i(k). o problema é definido em duas etapas: a primeira consta da geração do sinal, e a segunda da sua avaliação. A deconvolução realizada aqui é classificada como estatística, e é um modelo fortemente baseado nas propriedades do sinal registrado e de sua representação. Os métodos foram aplicados apenas em dados sintéticos de seção fonte-comum obtida a partir dos modelos com interfaces contínuas e camadas homogêneas.

Informação a priori na inversão de dados magnetotelúricos

Esta Tese apresenta dois estudos aplicados à inversão de dados magnetotelúricos. No primeiro deles, os parâmetros obtidos na inversão são as dimensões da malha de parametrização da subsuperfície, sendo conhecida, a priori, a resistividade de uma heterogeneidade e a do seu meio envolvente; no outro estudo, é abordado o uso de operadores de derivadas de ordem maior do que um com a finalidade de estabilizar o problema inverso. No primeiro estudo, os resultados podem ser considerados satisfatórios somente se a informação sobre as resistividades tem erro menor do que 20%. No segundo estudo, os resultados demonstram que o uso de operadores de ordem maior do que um podem ser mais eficazes do que o uso convencional do operador de primeira derivada, pois além de estabilizarem o problema inverso, esses operadores contribuem para melhorar a resolução das heterogeneidades de resistividade da subsuperfície. Ambos os estudos são inéditos, pois a prática de inversão de dados magnetotelúricos consiste de obter como resultado do problema inverso a resistividade dos prismas de uma malha de parametrização de dimensões fixas, usando como estabilizador o operador de primeira derivada. Os modelos usados nos estudos são bidimensionais e representam uma subsuperfície com uma e duas heterogeneidades de forma prismática envolvidas por ambiente homogêneo. O desempenho das técnicas foi testado com dados sintéticos com e sem ruído gaussiano, bem como dados reais do perfil COPROD2. Durante o trabalho, são, ainda, descritas as técnicas de inversão denominadas creeping e jumping e feita uma comparação e avaliação sobre elas. Mostra-se aqui que, ao contrário do que afirmam muitos pesquisadores, a inclusão de informação a priori sore os parâmetros pode ser feita na técnica do creeping com a mesma facilidade com que é feita na técnica do jumping.

Interpolação de dados de campo potencial através da camada equivalente

O uso da técnica da camada equivalente na interpolação de dados de campo potencial permite levar em consideração que a anomalia, gravimétrica ou magnética, a ser interpolada é uma função harmônica. Entretanto, esta técnica tem aplicação computacional restrita aos levantamentos com pequeno número de dados, uma vez que ela exige a solução de um problema de mínimos quadrados com ordem igual a este número. Para viabilizar a aplicação da técnica da camada equivalente aos levantamentos com grande número de dados, nós desenvolvemos o conceito de observações equivalentes e o método EGTG, que, respectivamente, diminui a demanda em memória do computador e otimiza as avaliações dos produtos internos inerentes à solução dos problemas de mínimos quadrados. Basicamente, o conceito de observações equivalentes consiste em selecionar algumas observações, entre todas as observações originais, tais que o ajuste por mínimos quadrados, que ajusta as observações selecionadas, ajusta automaticamente (dentro de um critério de tolerância pré-estabelecido) todas as demais que não foram escolhidas. As observações selecionadas são denominadas observações equivalentes e as restantes são denominadas observações redundantes. Isto corresponde a partir o sistema linear original em dois sistemas lineares com ordens menores. O primeiro com apenas as observações equivalentes e o segundo apenas com as observações redundantes, de tal forma que a solução de mínimos quadrados, obtida a partir do primeiro sistema linear, é também a solução do segundo sistema. Este procedimento possibilita ajustar todos os dados amostrados usando apenas as observações equivalentes (e não todas as observações originais) o que reduz a quantidade de operações e a utilização de memória pelo computador. O método EGTG consiste, primeiramente, em identificar o produto interno como sendo uma integração discreta de uma integral analítica conhecida e, em seguida, em substituir a integração discreta pela avaliação do resultado da integral analítica. Este método deve ser aplicado quando a avaliação da integral analítica exigir menor quantidade de cálculos do que a exigida para computar a avaliação da integral discreta. Para determinar as observações equivalentes, nós desenvolvemos dois algoritmos iterativos denominados DOE e DOEg. O primeiro algoritmo identifica as observações equivalentes do sistema linear como um todo, enquanto que o segundo as identifica em subsistemas disjuntos do sistema linear original. Cada iteração do algoritmo DOEg consiste de uma aplicação do algoritmo DOE em uma partição do sistema linear original. Na interpolação, o algoritmo DOE fornece uma superfície interpoladora que ajusta todos os dados permitindo a interpolação na forma global. O algoritmo DOEg, por outro lado, otimiza a interpolação na forma local uma vez que ele emprega somente as observações equivalentes, em contraste com os algoritmos existentes para a interpolação local que empregam todas as observações. Os métodos de interpolação utilizando a técnica da camada equivalente e o método da mínima curvatura foram comparados quanto às suas capacidades de recuperar os valores verdadeiros da anomalia durante o processo de interpolação. Os testes utilizaram dados sintéticos (produzidos por modelos de fontes prismáticas) a partir dos quais os valores interpolados sobre a malha regular foram obtidos. Estes valores interpolados foram comparados com os valores teóricos, calculados a partir do modelo de fontes sobre a mesma malha, permitindo avaliar a eficiência do método de interpolação em recuperar os verdadeiros valores da anomalia. Em todos os testes realizados o método da camada equivalente recuperou mais fielmente o valor verdadeiro da anomalia do que o método da mínima curvatura. Particularmente em situações de sub-amostragem, o método da mínima curvatura se mostrou incapaz de recuperar o valor verdadeiro da anomalia nos lugares em que ela apresentou curvaturas mais pronunciadas. Para dados adquiridos em níveis diferentes o método da mínima curvatura apresentou o seu pior desempenho, ao contrário do método da camada equivalente que realizou, simultaneamente, a interpolação e o nivelamento. Utilizando o algoritmo DOE foi possível aplicar a técnica da camada equivalente na interpolação (na forma global) dos 3137 dados de anomalia ar-livre de parte do levantamento marinho Equant-2 e 4941 dados de anomalia magnética de campo total de parte do levantamento aeromagnético Carauari-Norte. Os números de observações equivalentes identificados em cada caso foram, respectivamente, iguais a 294 e 299. Utilizando o algoritmo DOEg nós otimizamos a interpolação (na forma local) da totalidade dos dados de ambos os levantamentos citados. Todas as interpolações realizadas não seriam possíveis sem a aplicação do conceito de observações equivalentes. A proporção entre o tempo de CPU (rodando os programas no mesmo espaço de memória) gasto pelo método da mínima curvatura e pela camada equivalente (interpolação global) foi de 1:31. Esta razão para a interpolação local foi praticamente de 1:1.

Inversão de dados eletromagnéticos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada

Neste trabalho apresentamos um estudo da aplicação do regularizador “Variação Total” (VT) na inversão de dados geofísicos eletromagnéticos. O regularizador VT reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes, mas, quando a influência de uma descontinuidade é sentida nos dados, este permite mudanças abruptas sobre os parâmetros. Isso faz com que o método seja uma alternativa válida, quando os dados observados usados na inversão provém de um ambiente geológico com uma distribuição suave de condutividade, mas que pode apresentar descontinuidades em lugares como as interfaces entre as camadas geoelétricas, como na margem de uma zona de óleo ou de um corpo de sal, que podem ser zonas muito resistivas no interior de sedimentos condutivos. Quando, devido a baixa resolução nos dados, o método não tem informações o suficiente para identificar a interface, o regularizador variação total reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes fazendo um transição suave entre as condutividades camadas, da mesma forma que é apresentado pela suavidade global. O método de Variação Total permite que modelos menos suaves sejam alcançados porque na norma L₁ a medida de desajuste entre os pares de parâmetros adjacentes, dará o mesmo valor se a variação dos parâmetros é suave ou se a variação é abrupta, o que não é o caso se o mesmo desajuste é medido na norma L₂, pois em uma distribuição suave a medida do desajuste é menor, sendo assim favorecida pela minimização desta norma. O uso deste regularizador permite uma melhor estimativa do tamanho de um corpo, seja ele resistivo ou condutivo. O trabalho está apresentado na forma de três artigos, cada um descrevendo uma etapa no desenvolvimento do problema da inversão, seguindo uma sequência de complexidade crescente no problema direto. O primeiro artigo neste trabalho é intitulado “Inversão de dados do CSEM marinho 1D de meio estratificado anisotrópico com o regularizador Variação Total”. Este descreve o passo inicial no desenvolvimento do problema: a inversão de dados do CSEM marinho de modelos estratificados 1D com anisotropia na condutividade das camadas. Este problema se presta bem para este desenvolvimento, porque tem solução computacional muito mais rápida do que o 2D, e nele já estão presentes as características principais dos dados do método CSEM marinho, como a largura muito grande da faixa de amplitudes medidas em um levantamento, e a baixa resolução, inerente às baixas frequências empregadas. A anisotropia acrescenta uma dificuldade a mais no problema, por aumentar o nível de ambiguidade nos dados e demandar ainda mais informação do que no caso puramente isotrópico. Os resultados mostram que a aplicação dos vínculos de igualdade do método VT permite a melhor identificação de uma camada alvo resistiva do que a simples aplicação dos vínculos tradicionais de suavidade. Até onde podemos aferir, esta solução se mostra superior a qualquer outra já publicada para este problema. Além de ter sido muito importante para o desenvolvimento de códigos em paralelo. O segundo artigo apresentado aqui, “Inversão de dados Magnetotelúricos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, trata da inversão de dados do método Magnetotelúrico em ambientes 2D. Este problema demanda um esforço computacional muito maior do que o primeiro. Nele, estudamos a aplicação do método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão. A construção da matriz de sensibilidade é a etapa que demanda mais tempo no processo de inversão, e o uso do método de estados adjuntos foi capaz de reduzir muito este tempo, gerando derivadas com um bom nível de aproximação. Esta etapa da pesquisa foi fundamental pelo problema direto ser matematicamente e computacionalmente muito mais simples do que o do CSEM marinho 2D. Novamente em comparação com a aplicação do regularizador de suavidade global, o regularizador de Variação Total permitiu, neste problema, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais. A terceira parte deste trabalho, apresentada no artigo “Inversão de dados do CSEM marinho 2.5D com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, apresenta a apliação do método de Variação Total ao problema da inversão de dados CSEM marinho 2.5D. Usamos o método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão, acelerando assim o processo de inversão. Para deixar o processo de inversão ainda mais rápido, lançamos mão da programação em paralelo com o uso de topologia. A comparação entre a aplicação do regularizador de suavidade global, e o regularizador de Variação Total permitiu, assim como nos casos anteriores, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais.