Embedding quantum simulators

79 p.

Coprocessador para operações quânticas.

A demanda crescente por poder computacional estimulou a pesquisa e desenvolvimento de processadores digitais cada vez mais densos em termos de transistores e com clock mais rápido, porém não podendo desconsiderar aspectos limitantes como consumo, dissipação de calor, complexidade fabril e valor comercial. Em outra linha de tratamento da informação, está a computação quântica, que tem como repositório elementar de armazenamento a versão quântica do bit, o q-bit ou quantum bit, guardando a superposição de dois estados, diferentemente do bit clássico, o qual registra apenas um dos estados. Simuladores quânticos, executáveis em computadores convencionais, possibilitam a execução de algoritmos quânticos mas, devido ao fato de serem produtos de software, estão sujeitos à redução de desempenho em razão do modelo computacional e limitações de memória. Esta Dissertação trata de uma versão implementável em hardware de um coprocessador para simulação de operações quânticas, utilizando uma arquitetura dedicada à aplicação, com possibilidade de explorar o paralelismo por replicação de componentes e pipeline. A arquitetura inclui uma memória de estado quântico, na qual são armazenados os estados individuais e grupais dos q-bits; uma memória de rascunho, onde serão armazenados os operadores quânticos para dois ou mais q-bits construídos em tempo de execução; uma unidade de cálculo, responsável pela execução de produtos de números complexos, base dos produtos tensoriais e matriciais necessários à execução das operações quânticas; uma unidade de medição, necessária à determinação do estado quântico da máquina; e, uma unidade de controle, que permite controlar a operação correta dos componente da via de dados, utilizando um microprograma e alguns outros componentes auxiliares.

Coincidence point theorems in quasi-metric spaces without assuming the mixed monotone property and consequences in G-metric spaces

In this paper, we present some coincidence point theorems in the setting of quasi-metric spaces that can be applied to operators which not necessarily have the mixed monotone property. As a consequence, we particularize our results to the field of metric spaces, partially ordered metric spaces and G-metric spaces, obtaining some very recent results. Finally, we show how to use our main theorems to obtain coupled, tripled, quadrupled and multidimensional coincidence point results.

PICC vs Catéter central insertado en vena subclavia en pacientes críticos

[Es]Introducción: actualmente, en servicios como UCIs, quirófanos y Urgencias cada vez es más común el empleo de CVCS y PICC. Ambos están asociados a graves complicaciones como CLABSI, TVP, EP, arritmia, etc. Dado que la enfermería juega un papel importante tanto en la inserción de estos dispositivos, como en el mantenimiento y prevención de las adversidades, es necesario poseer los conocimientos y habilidades adecuados para su afrontamiento. Objetivo y metodología: determinar cuál de los dos supone menor riesgo de complicaciones en pacientes críticos mediante la evidencia científica y utilizando la EBE. Para ello se ha realizado una revisión bibliográfica de estudios encontrados en bases de datos como Pubmed, Cochrane y Cinhal mediante la combinación de términos MeSH y palabras clave con operadores booleanos. Resultados y discusión: se han incluido en total 13 publicaciones (6 RS, 4 estudios de cohorte, 1 ECA y 2 GPC), de las cuales 3 poseen calidad alta, 3 media y 5 baja. Tanto los PICC como los CVCS implican diversas complicaciones, divididas en infecciosas, trombo-embolicas y mecánicas/otras. Existe insuficiente evidencia científica y gran heterogeneidad entre los artículos, lo que dificulta su extrapolación. Conclusiones: en pacientes críticos los PICC poseen mayor riesgo de TVP, los CVCS de complicaciones mecánicas, y ambos presentan tasas similares de CLABSI. Es importante escoger de forma individualizada el catéter a implantar, estimando los riesgos-beneficios de cada uno. Los cuidados preventivos son fundamentales en la reducción de estas contingencias. Son necesarios más estudios prospectivos comparativos.

Processo colaborativo: atuação laboriosa dos sujeitos processuais

A relevância da atuação colaborativa dos sujeitos do processo para o resultado tempestivo e efetivo da prestação jurisdicional. Análise dos modelos de estruturação processual, em adequação ao Estado Constitucional. A invasão dos valores éticos e a releitura do princípio do contraditório, num viés amplo de participação democrática, em configuração dos pressupostos lógicos da colaboração processual. Os deveres das partes, e seus procuradores, potencializados pela parcialidade envolta e pela relação profissional desenvolvida. A pertinência de um juiz ativo e diligente no ideal cooperativo e os deveres extras daí decorrentes. A probidade processual e sua proteção normativa, através das técnicas repressivas de controle social: a litigância de má-fé e os atos atentatórios à dignidade da justiça. O abuso do processo como desvio das situações legais permissivas e sua contenção, sobretudo através do mote da boa-fé objetiva na restrição do exercício de direitos. A preocupação normativa em encorajar/desencorajar comportamentos e o formato disponível para estimular o cumprimento da norma jurídica. O mote da boa-fé objetiva como caminho a ser seguido pelos operadores do Direito na exegese normativa, através da majoração da responsabilidade dos litigantes. Contextualização através do exame de situações específicas.

Niilismo e hierofania: uma abordagem a partir do confronto entre Nietzsche e Heidegger

A presente investigação tem como intuito primordial caracterizar o modo de realização do discurso filosófico em torno da temática da hierofania no pensamento contemporâneo, marcado essencialmente pelo niilismo. Para tal intento, é mister esclarecer os contornos ontológicos do acontecimento do sagrado em meio ao horizonte hermenêutico descerrado pela morte de Deus/niilismo, uma vez que é esta que caracteriza o lócus de onde emergem os discursos filosóficos contemporâneos que se apropriaram do imperativo histórico da crise das metanarrativas metafísicas que nos acomete. O modo como se desenvolverá tal investigação se perfaz em meio a uma lida estratégica com os pensamentos de Nietzsche e Heidegger. Enquanto o primeiro permite compreender a hierofania por meio de um acento existencial, que conjuga eternidade e temporalidade por meio dos operadores conceituais vontade de poder, eterno retorno do mesmo e Dionísio, o segundo nos leva a conceber a hierofania no acontecimento histórico-epocal de mundo. Conquanto os dois pensem a hierofania de modos distintos, seus discursos surgem da assunção dos desdobramentos ontológicos do acontecimento da morte de Deus/niilismo, o que os leva a serem respostas diferenciadas porém complementares para o problema da hierofania no mundo da morte de Deus/niilismo. Para que se possa perceber esta complementaridade e diferença, a presente investigação confrontará Nietzsche e Heidegger, estratégia hermenêutica necessária para que se perceba o ponto de unidade e diferenciação destes dois pensadores. Porquanto suas compreensões de hierofania se distinguem essencialmente das compreensões metafísicas próprias da tradição. Para que se evidencie esta diferença, a presente pesquisa deve, ao longo de seu desenvolvimento, confrontar-se com o problema do sagrado à luz desta tradição, o que nos levou a descrever diversos conceitos provenientes do pensamento filosófico judaico-cristão, como Santo Agostinho, São Tomás de Aquino, Boécio, Pseudo-Dionísio Areopagita, dentre outros.

Implementação paralela do algoritmo iterativo de busca do parâmetro de regularização ótimo para o funcional de Tikhonov no problema de restauração de imagens

O uso de técnicas com o funcional de Tikhonov em processamento de imagens tem sido amplamente usado nos últimos anos. A ideia básica nesse processo é modificar uma imagem inicial via equação de convolução e encontrar um parâmetro que minimize esse funcional afim de obter uma aproximação da imagem original. Porém, um problema típico neste método consiste na seleção do parâmetro de regularização adequado para o compromisso entre a acurácia e a estabilidade da solução. Um método desenvolvido por pesquisadores do IPRJ e UFRJ, atuantes na área de problemas inversos, consiste em minimizar um funcional de resíduos através do parâmetro de regularização de Tikhonov. Uma estratégia que emprega a busca iterativa deste parâmetro visando obter um valor mínimo para o funcional na iteração seguinte foi adotada recentemente em um algoritmo serial de restauração. Porém, o custo computacional é um fator problema encontrado ao empregar o método iterativo de busca. Com esta abordagem, neste trabalho é feita uma implementação em linguagem C++ que emprega técnicas de computação paralela usando MPI (Message Passing Interface) para a estratégia de minimização do funcional com o método de busca iterativa, reduzindo assim, o tempo de execução requerido pelo algoritmo. Uma versão modificada do método de Jacobi é considerada em duas versões do algoritmo, uma serial e outra em paralelo. Este algoritmo é adequado para implementação paralela por não possuir dependências de dados como de Gauss-Seidel que também é mostrado a convergir. Como indicador de desempenho para avaliação do algoritmo de restauração, além das medidas tradicionais, uma nova métrica que se baseia em critérios subjetivos denominada IWMSE (Information Weighted Mean Square Error) é empregada. Essas métricas foram introduzidas no programa serial de processamento de imagens e permitem fazer a análise da restauração a cada passo de iteração. Os resultados obtidos através das duas versões possibilitou verificar a aceleração e a eficiência da implementação paralela. A método de paralelismo apresentou resultados satisfatórios em um menor tempo de processamento e com desempenho aceitável.

Estudio y análisis de metodologías para la medida de la QoS en el acceso a Internet.

[ES]En este trabajo fin de grado se presenta un estudio de diferentes metodologías para la estimación de la velocidad de acceso a Internet. En el estudio no sólo se analizan las metodologías de las herramientas más extendidas sino que también se tienen en cuenta los factores de influencia principales examinándose su afección global en los resultados obtenidos. Los resultados de este estudio permitirán a los distintos agentes implicados contar con información de interés para el desarrollo de sus propias herramientas. Además, las conclusiones del estudio podrían conducir, en un futuro próximo, a la estandarización de una metodología unificada, por parte de organismos internacionales del sector, que permita comparativas de datos así como la verificación de los acuerdos de nivel de servicio, de interés para usuarios, operadores y reguladores.

Modelling and Simulation of ERTMS for Current and Future Mobile Technologies

Nowadays, train control in-lab simulation tools play a crucial role in reducing extensive and expensive on-site railway testing activities. In this paper, we present our contribution in this arena by detailing the internals of our European Railway Train Management System in-lab demonstrator. This demonstrator is built over a general-purpose simulation framework, Riverbed Modeler, previously Opnet Modeler. Our framework models both ERTMS subsystems, the Automatic Train Protection application layer based on movement authority message exchange and the telecommunication subsystem based on GSM-R communication technology. We provide detailed information on our modelling strategy. We also validate our simulation framework with real trace data. To conclude, under current industry migration scenario from GSM-R legacy obsolescence to IP-based heterogeneous technologies, our simulation framework represents a singular tool to railway operators. As an example, we present the assessment of related performance indicators for a specific railway network using a candidate replacement technology, LTE, versus current legacy technology. To the best of our knowledge, there is no similar initiative able to measure the impact of the telecommunication subsystem in the railway network availability.

Quantum Simulation of Dissipative Processes without Reservoir Engineering

We present a quantum algorithm to simulate general finite dimensional Lindblad master equations without the requirement of engineering the system-environment interactions. The proposed method is able to simulate both Markovian and non-Markovian quantum dynamics. It consists in the quantum computation of the dissipative corrections to the unitary evolution of the system of interest, via the reconstruction of the response functions associated with the Lindblad operators. Our approach is equally applicable to dynamics generated by effectively non-Hermitian Hamiltonians. We confirm the quality of our method providing specific error bounds that quantify its accuracy.

Modelagem e simulação do escoamento imiscível em meios porosos fractais descritos pela equação de Kozeny-Carman Generalizada

O presente trabalho trata do escoamento bifásico em meios porosos heterogêneos de natureza fractal, onde os fluidos são considerados imiscíveis. Os meios porosos são modelados pela equação de Kozeny-Carman Generalizada (KCG), a qual relaciona a porosidade com a permeabilidade do meio através de uma nova lei de potência. Esta equação proposta por nós é capaz de generalizar diferentes modelos existentes na literatura e, portanto, é de uso mais geral. O simulador numérico desenvolvido aqui emprega métodos de diferenças finitas. A evolução temporal é baseada em um esquema de separação de operadores que segue a estratégia clássica chamada de IMPES. Assim, o campo de pressão é calculado implicitamente, enquanto que a equação da saturação da fase molhante é resolvida explicitamente em cada nível de tempo. O método de otimização denominado de DFSANE é utilizado para resolver a equação da pressão. Enfatizamos que o DFSANE nunca foi usado antes no contexto de simulação de reservatórios. Portanto, o seu uso aqui é sem precedentes. Para minimizar difusões numéricas, a equação da saturação é discretizada por um esquema do tipo "upwind", comumente empregado em simuladores numéricos para a recuperação de petróleo, o qual é resolvido explicitamente pelo método Runge-Kutta de quarta ordem. Os resultados das simulações são bastante satisfatórios. De fato, tais resultados mostram que o modelo KCG é capaz de gerar meios porosos heterogêneos, cujas características permitem a captura de fenômenos físicos que, geralmente, são de difícil acesso para muitos simuladores em diferenças finitas clássicas, como o chamado fenômeno de dedilhamento, que ocorre quando a razão de mobilidade (entre as fases fluidas) assume valores adversos. Em todas as simulações apresentadas aqui, consideramos que o problema imiscível é bidimensional, sendo, portanto, o meio poroso caracterizado por campos de permeabilidade e de porosidade definidos em regiões Euclideanas. No entanto, a teoria abordada neste trabalho não impõe restrições para sua aplicação aos problemas tridimensionais.

Operadores argumentativos como construtores de sentido em editoriais de O Globo

Esta pesquisa propõe um estudo do gênero editorial, entendido como um artigo que expressa o posicionamento da empresa jornalística frente aos assuntos que circulam na sociedade. Observaremos que o pensamento da empresa é reforçado por meio do uso de mecanismos argumentativos que podem passar despercebidos, mas que são essenciais para fundamentar a posição do jornal, nos fazendo acreditar que apesar de sua roupagem informativa, ou seja, a simples emissão de um fato, tem a intenção de levar o leitor a compartilhar o mesmo ponto de vista. Abordaremos as principais características do jornalismo, privilegiando o conceito de ideologia e a função que ele teve no passado para compreender o presente. Enfatizaremos que a argumentação está entrelaçada ao ser humano, visto que toda língua possui, em sua gramática, mecanismos que permitem indicar a orientação argumentativa dos enunciados, o que pode direcionar o seu sentido. A análise foi constituída com base no estudo dos operadores argumentativos, levando em consideração, obviamente, que o processo de construção de sentido de um texto envolve também compreender o momento sócio-histórico para se chegar ao propósito comunicativo do autor. Todo texto possui uma finalidade e compreender esse fenômeno é extremamente benéfico, pois significa desenvolver uma consciência cidadã. Os gêneros que fazem parte do dia a dia como editoriais, crônicas, carta comercial, resenha entre outros, são imprescindíveis para que o público leitor tenha um olhar crítico, ressaltando-se sempre que o conhecimento de mundo e, principalmente, da língua materna contribuirá para que esse propósito seja alcançado