Development of an intelligent earthwork optimization system

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil.

Bases de trabalho para a avaliação do ciclo de vida de vigas em betão armado reforçadas com laminados de CFRP de acordo com as técnicas EBR e NSM

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Reforço de ligações tradicionais de madeira

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Estimativa dos parâmetros de compactação de solos usando técnicas de data mining

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Cinemática e dinâmica de engrenagens - 6. Análise dinâmica de engrenagens

[Excerto] 6.1. INTRODUÇÃO Como é sabido, as engrenagens são sistemas mecânicos utilizados para transmitir potência e movimento entre os órgãos motor e movido. Tal como acontece em outros sistemas mecânicos de transmissão de movimento, o projeto e dimensionamento dos componentes que constituem as engrenagens assenta no conhecimento das forças que se desenvolvem durante o seu funcionamento (Shigley e Mischke, 1989; Wilson e Sadler, 1993). No caso das engrenagens, a determinação das forças que atuam nos dentes depende das condições de funcionamento e do tipo de dentado. Na verdade, o correto conhecimento da magnitude e do sentido de atuação das diversas componentes da força de engrenamento é de primordial importância, pois permite a determinação dos esforços que atuam nos dentes, nos veios que suportam as rodas dentadas, e nos respetivos apoios dos veios. Com efeito, conhecidas cargas que se desenvolvem nas engrenagens é possível efetuar o cálculo dos dentes, o dimensionamento dos veios e a seleção dos apoios (Branco et al., 2009). (...)

Desarrollos estadísticos para el procesamiento de información genómica masiva en agro-biotecnología. Statistical developments for processing massive genomic information in agro-biotechnology.

Nuevas biotecnologías, como los marcadores de la molécula de ADN, permiten caracterizar el genoma vegetal. El uso de la información genómica producida para cientos o miles de posiciones cromosómicas permite identificar genotipos superiores en menos tiempo que el requerido por la selección fenotípica tradicional. La mayoría de los caracteres de las especies vegetales cultivadas de importancia agronómica y económica, son controlados por poli-genes causantes de un fenotipo con variación continua, altamente afectados por el ambiente. Su herencia es compleja ya que resulta de la interacción entre genes, del mismo o distinto cromosoma, y de la interacción del genotipo con el ambiente, dificultando la selección. Estas biotecnologías producen bases de datos con gran cantidad de información y estructuras complejas de correlación que requieren de métodos y modelos biométricos específicos para su procesamiento. Los modelos estadísticos focalizados en explicar el fenotipo a partir de información genómica masiva requieren la estimación de un gran número de parámetros. No existen métodos, dentro de la estadística paramétrica capaces de abordar este problema eficientemente. Además los modelos deben contemplar no-aditividades (interacciones) entre efectos génicos y de éstos con el ambiente que son también dificiles de manejar desde la concepción paramétrica. Se hipotetiza que el análisis de la asociación entre caracteres fenotípicos y genotipos moleculares, caracterizados por abundante información genómica, podría realizarse eficientemente en el contexto de los modelos mixtos semiparamétricos y/o de métodos no-paramétricos basados en técnicas de aprendizaje automático. El objetivo de este proyecto es desarrollar nuevos métodos para análisis de datos que permitan el uso eficiente de información genómica masiva en evaluaciones genéticas de interés agro-biotecnológico. Los objetivos específicos incluyen la comparación, respecto a propiedades estadísticas y computacionales, de estrategias analíticas paramétricas con estrategias semiparamétricas y no-paramétricas. Se trabajará con aproximaciones por regresión del análisis de loci de caracteres cuantitativos bajo distintas estrategias y escenarios (reales y simulados) con distinto volúmenes de datos de marcadores moleculares. En el área paramétrica se pondrá especial énfasis en modelos mixtos, mientras que en el área no paramétrica se evaluarán algoritmos de redes neuronales, máquinas de soporte vectorial, filtros multivariados, suavizados del tipo LOESS y métodos basados en núcleos de reciente aparición. La propuesta semiparamétrica se basará en una estrategia de análisis en dos etapas orientadas a: 1) reducir la dimensionalidad de los datos genómicos y 2) modelar el fenotipo introduciendo sólo las señales moleculares más significativas. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, nuevas herramientas y procedimientos de análisis que permitan maximizar la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos y su aplicación en desarrollos agro-biotecnológicos.

Estudio de la factibilidad del uso de bioindicadores pasivos para la detección selectiva de contaminantes orgánicos. Feasibility study of the use of pasive biomonitors for the selective detection of organic pollutants.

En Argentina, existe escasa información sobre las características y concentración de sustancias orgánicas en la atmósfera y, en particular, la información referida a compuestos polifluorados (como por ej. Ácidos perfluorocarboxílicos, PFCA) es prácticamente nula. Los niveles de concentración de estos compuestos están aumentando de manera alarmante en todo el mundo. Se conoce la elevada toxicidad de algunos de ellos debido a que son bioacumulativos, persistentes en el ambiente y potencialmente cancerígenos. En estos momentos se está investigando cuales son los precursores de estos compuestos en el medio ambiente y los mecanismos involucrados en la generación de los PFCA.El uso de biomonitores constituye una excelente alternativa al monitoreo instrumental automático, especialmente para países en desarrollo porque no requieren la aplicación de tecnologías complicadas y son de muy bajo costo. Con este fin se pretende evaluar la factibilidad del empleo de bioindicadores pasivos para la detección de sustancias orgánicas, entre ellos, alcoholes fluoroteloméricos y ácidos perfluorados y estimar el daño que estos compuestos provocan en los organismos expuestos. Se emplearán dos especies autóctonas de epífitas del género Tilandsia para evaluar modificaciones quimico-fisiológicas provocadas por la exposición a concentraciones conocidas de estos compuestos y la especie Tradescantia pallida para evaluar efectos genotóxicos. Se espera, además estimar las concentraciones ambientales de los compuestos bajo estudio mediante el empleo de biomonitores. En este contexto, el desarrollo de este proyecto tendrá un impacto favorable sobre el medio ambiente ya que sus resultados permitirán conocer la capacidad bioindicadora de especies biomonitoras autóctonas, con el fin de emplearlas para identificar ambientes contaminandos con compuestos orgánicos polifluorados y en un futuro extenderla a la mayor variedad de contaminantes atmosféricos orgánicos posibles. Además, la calibración de biomonitores servirá para realizar seguimientos temporales de este tipo de contaminantes en distintos ambientes en Argentina, o en el lugar donde exista el problema de contaminación.

Estrategias estadístico-computacionales avanzadas para análisis de expresión de proteínas/genes en cáncer. Advanced statistical and computational strategies for protein/gene expression analysis in cancer.

El objetivo de este proyecto, enmarcado en el área de metodología de análisis en bioingeniería-biotecnología aplicadas al estudio del cancer, es el análisis y caracterización a través modelos estadísticos con efectos mixtos y técnicas de aprendizaje automático, de perfiles de expresión de proteínas y genes de las vías metabolicas asociadas a progresión tumoral. Dicho estudio se llevará a cabo mediante la utilización de tecnologías de alto rendimiento. Las mismas permiten evaluar miles de genes/proteínas en forma simultánea, generando así una gran cantidad de datos de expresión. Se hipotetiza que para un análisis e interpretación de la información subyacente, caracterizada por su abundancia y complejidad, podría realizarse mediante técnicas estadístico-computacionales eficientes en el contexto de modelos mixtos y técnias de aprendizaje automático. Para que el análisis sea efectivo es necesario contemplar los efectos ocasionados por los diferentes factores experimentales ajenos al fenómeno biológico bajo estudio. Estos efectos pueden enmascarar la información subycente y así perder informacion relavante en el contexto de progresión tumoral. La identificación de estos efectos permitirá obtener, eficientemente, los perfiles de expresión molecular que podrían permitir el desarrollo de métodos de diagnóstico basados en ellos. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, herramientas y procedimientos de análisis que maximicen la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos/proteómicos que permitan extraer información biológica relevante pertinente al análisis, clasificación o predicción de cáncer, el diseño de tratamientos y terapias específicos y el mejoramiento de los métodos de detección como así tambien aportar al entendimieto de la progresión tumoral mediante análisis computacional intensivo.

CREACIÓN DE RECURSOS INFORMÁTICOS PARA LAS LENGUAS MINORITARIAS MOCOVÍ Y QUECHUA

El contacto lingüístico entre diferentes comunidades en la Argentina produce una situación de diglosia que desplaza a las lenguas dominadas a favor de la dominante, en este caso, el castellano. Esta situación ha llevado a la extinción de muchas lenguas, y otras varias se encuentran en proceso de desaparición [http://www.ethnologue.com/show_country.asp?name=AR]. Con la muerte de estas lenguas no sólo se pierde un vasto bagaje cultural, sino que las comunidades indígenas se ven privadas de un elemento esencial para reafirmar su identidad y adaptarse a su medio socio-cultural. El objetivo último de este proyecto es contribuir a detener y, en lo posible, revertir estos procesos de extinción de las lenguas. Para ello, nos proponemos formalizar algunas lenguas indígenas de la Argentina para su tratamiento automático en aplicaciones computacionales que faciliten la producción lingüística, como por ejemplo la traducción automática de y hacia el castellano, ayudas a la redacción o facilitación translingüística. Este tipo de aplicaciones, además de contribuir a la preservación y multiplicación de usos de las lenguas aborígenes, facilitará que las comunidades se apropien de los procesos de inclusión digital, cuando éstos se implementen en su lengua materna. Por lo ambicioso de sus objetivos, este es un proyecto a largo plazo y con este subsidio que estamos solicitando abordaríamos el desarrollo de su fase inicial. Trabajaremos inicialmente con dos lenguas indígenas del territorio argentino que han sido bien descriptas a nivel lingüístico: el mocoví y el quechua, con la intención de extenderlo al mapundungun. A partir de las descripciones lingüísticas, propondremos una formalización computacional para cada una de estas lenguas, tratando de crear un núcleo común que facilite la adaptación de las aplicaciones computacionales a las diferentes lenguas. En una fase posterior del proyecto, la metodología y núcleo común consolidados para estas lenguas y dominios facilitarán el traslado de las aplicaciones a otras lenguas indígenas y a otros dominios semánticos. En esta fase inicial trabajaremos con aplicaciones de dominios semánticos restringidos, ya que se requiere mucho tiempo y esfuerzo para lograr un buen funcionamiento en aplicaciones de dominio general. Dos dominios en que consideramos sería beneficioso trabajar son la salud (concentrándonos por ejemplo en la información escrita sobre la prevención e higiene) y la agricultura (concentrándonos en información escrita relacionarse con el riego, la rotación de cultivos, etc). Sin embargo, planeamos hacer la elección final de dominios conjuntamente con organizaciones activas en la problemática abordada. Se trabajará a partir de datos recolectados por los propios investigadores implicados, así como datos producidos por otros proyectos, como por ejemplo los del DILA [http://www.caicyt.gov.ar/DILA], o los del proyecto Avenue [http://www.cs.cmu.edu/~avenue/].

Validação do monitor de medida de pressão arterial Omron HEM 742 em adolescentes

FUNDAMENTO: A medida precisa da pressão arterial é fundamental para a investigação científica ou decisão clínica. Nesse sentido, é importante verificar valores fornecidos por equipamentos eletrônicos. OBJETIVO: Validar o monitor Omron HEM 742 de medida de pressão arterial em adolescentes, segundo os critérios sugeridos pela British Hypertension Society. MÉTODOS: Participaram do estudo 150 adolescentes com idades entre 10 e 16 anos. O monitor automático Omron HEM 742 foi conectado em Y com equipamento auscultatório de coluna de mercúrio, e realizaram-se três avaliações simultâneas, calculando-se as diferenças entre os dois equipamentos. Para verificar a relação entre ambos, utilizaram-se o coeficiente de correlação intraclasse e a plotagem de Bland-Altman (concordância). A especificidade e a sensibilidade do aparelho foram determinadas pela curva ROC. RESULTADOS: A comparação entre as medidas acusou uma diferença menor ou igual a 5 mmHg em 67,3% dos valores sistólicos e 69,3% dos valores diastólicos; uma diferença menor ou igual a 10 mmHg ocorreu em 87,3% e 90,6% dos valores sistólicos e diastólicos, respectivamente; e uma diferença menor ou igual a 15 mmHg em 96,6% dos valores sistólicos e 97,3% dos diastólicos. Esses resultados indicam grau A segundo o protocolo da British Hypertension Society. Observou-se ainda elevada concordância nos valores obtidos por meio do monitor automático, e verificou-se que esse equipamento é capaz de identificar a presença ou a ausência da pressão arterial elevada. CONCLUSÃO: O monitor Omron HEM 742 mostrou-se válido para medidas de pressão arterial em adolescentes, conforme os critérios sugeridos pela British Hypertension Society.

Influência do estado nutricional pregresso sobre o desenvolvimento da síndrome metabólica em adultos

FUNDAMENTO: O aumento da prevalência do excesso de peso em faixas etárias cada vez mais jovens pode levar ao desenvolvimento precoce de fatores de riscos cardiovasculares. OBJETIVO: Investigar a prevalência de síndrome metabólica em adultos jovens e a influência das condições de nascimento e estado nutricional na adolescência sobre este quadro. MÉTODOS: Foram avaliados cem indivíduos, em três fases da vida. A partir dos registros do banco de dados de alistamento do Tiro de Guerra, coletou-se peso, estatura e circunferência da cintura de todos os alistados nos anos de 1996, 97 e 99, para análise do estado nutricional na adolescência. A partir dos registros do mesmo banco, buscou-se informações sobre as condições de nascimento na maternidade e identificou-se os indivíduos, quando adultos. Na vida adulta, realizou-se avaliação antropométrica e bioquímica. A classificação da síndrome metabólica (SM) se deu de acordo com proposta do NCEP-ATP III. O percentual de gordura corporal foi aferido por bioimpedância elétrica. A pressão arterial foi aferida por aparelho automático. A análise estatística foi realizada no software Sigma Stat 2.0, p<0,05. RESULTADOS: Encontrou-se prevalência de SM em 13% dos avaliados. As condições de nascimento não apresentaram relação com a determinação na síndrome. Aqueles diagnosticados com SM apresentavam, na adolescência valores superiores de peso (11 kg; p =<0,001), circunferência da cintura (8 cm; p < 0,001) e índice de massa corporal (2,5 kg/m²; p= 0,002). CONCLUSÃO: Grande parte dos fatores de risco cardiovasculares tem início na infância e adolescência e tende persistir ao longo da vida, desta forma, medidas de prevenção primária são de grande importância no cenário das doenças cardiovasculares.

Optimización de Arquitecturas de Procesamiento Digital de Señales en Lógica Programable para Aplicaciones en Vuelos No Tripulados

En dispositivos electrónicos de última generación destinados a funciones de comunicación o control automático, los algoritmos de procesamiento digital de señales trasladados al hardware han ocupado un lugar fundamental. Es decir el estado de arte en el área de las comunicaciones y control puede resumirse en algoritmos basados en procesamiento digital de señales. Las implementaciones digitales de estos algoritmos han sido estudiadas en áreas de la informática desde hace tiempo. Sin embargo, aunque el incremento en la complejidad de los algoritmos modernos permite alcanzar desempeños atractivos en aplicaciones específicas, a su vez impone restricciones en la velocidad de operación que han motivado el diseño directamente en hardware de arquitecturas para alto rendimiento. En este contexto, los circuitos electrónicos basados en lógica programable, principalmente los basados en FPGA (Field-Programmable Gate Array), permiten obtener medidas de desempeño altamente confiables que proporcionan el acercamiento necesario hacia el diseño electrónico de circuitos para aplicaciones específicas “ASIC-VLSI” (Application Specific Integrated Circuit - Very Large Scale Integration). En este proyecto se analiza el diseño y la implementación de aquitecturas electrónicas para el procesamiento digital de señales, con el objeto de obtener medidas reales sobre el comportamiento del canal inalámbrico y su influencia sobre la estimación y el control de trayectoria en vehículos aéreos no tripulados (UAV, Unmanned Aerial Vehicle). Para esto se propone analizar un dispositivo híbrido basado en microcontroladores y circuitos FPGA y sobre este mismo dispositivo implementar mediante algoritmo un control de trayectoria que permita mantener un punto fijo en el centro del cuadro de una cámara de video a bordo de un UAV, que sea eficiente en términos de velocidad de operación, dimensiones y consumo de energía.

Fibrilação ventricular durante atividade esportiva tratada com sucesso

A sobrevida após parada cardio-respiratória extra-hospitalar é estimada em menos de 5%. Apresentamos um caso de fibrilação ventricular, durante atividade esportiva. Ressuscitação cardio-pulmonar foi iniciada precocemente por pessoa leiga, e desfibrilação foi realizada em menos de três minutos, com desfibrilador externo automático, com sucesso. O programa de acesso público à desfibrilação tem aumentado a sobrevida após fibrilação ventricular extra-hospitalar. Devemos estimular o treinamento de pessoas leigas com relação ao uso de desfibriladores externos automáticos e o programa Suporte Básico de Vida, incentivando a implementação deste em locais com grande afluxo de pessoas e locais com risco elevado de ocorrer morte súbita, a exemplo de centros esportivos.

Precisão do aparelho Omron HEM-705 CP na medida de pressão arterial em grandes estudos epidemiológicos

FUNDAMENTO: A medida precisa da pressão arterial (PA) é de grande importância na pesquisa da hipertensão. No contexto de estudos clínicos e epidemiológicos, dispositivos oscilométricos frequentemente oferecem importantes vantagens para superar algumas das limitações do método auscultatório. Embora sua acurácia tenha sido avaliada em estudos múltiplos no ambiente clínico, há pouca evidência de seu desempenho em grandes estudos epidemiológicos. OBJETIVO: Avaliamos a precisão do Omron HEM-705-CP, um dispositivo automático para medida de PA, quando comparado com o método padrão auscultatório com esfigmomanômetro de mercúrio em um grande estudo de coorte. MÉTODOS: Três medidas auscultatórias foram obtidas, seguidas por duas mensurações com o dispositivo Omron em 1.084 indivíduos. O viés foi estimado como a média de duas medidas pelo dispositivo Omron menos a média das duas últimas medidas auscultatórias, com seus correspondentes limites de concordância (LC) de 95%. RESULTADOS: O dispositivo Omron superestimou a pressão arterial sistólica (PAS) por 1,8 mmHg (LC:-10,1, 13,7) e subestimou a pressão arterial diastólica (PAD) por 1,6 mmHg (LC:-12,3, 9,2). O viés foi significantemente maior em homens. O viés na PAS aumentou com a idade e diminuiu com o nível da PA, enquanto o viés na PAD diminuiu com a idade e aumentou com o nível da PA. A sensibilidade e a especificidade do dispositivo Omron para detectar hipertensão foram 88,2% e 98,6%, respectivamente. O uso das medidas do dispositivo Omron resultou em viés mínimo na estimativa dos efeitos de vários fatores. CONCLUSÃO: Nossos resultados demonstraram que o dispositivo Omron HEM-705-CP pode ser utilizado para medir a PA em grandes estudos epidemiológicos sem comprometer a validade do estudo ou sua precisão.

Prevalência de hipertensão arterial em Adventistas do Sétimo Dia da capital e do interior paulista

FUNDAMENTO: Sabe-se que hábitos de vida inadequados favorecem a hipertensão, e os adventistas preconizam hábitos saudáveis. OBJETIVO: Avaliar a prevalência da hipertensão nos adventistas do sétimo dia na capital e no interior paulistas. MÉTODOS: Foram estudados 264 adventistas (41,17 ± 15,27 anos, 59,8% mulheres, com alto nível de religiosidade avaliada pela escala Duke-DUREL). A medida da pressão arterial foi realizada com aparelho automático validado. Nível de significância adotado foi p < 0,05. Resultados: A prevalência total de hipertensão foi 22,7%, (27,4% no interior e 15% na capital). Os adventistas da capital diferiram dos do interior (p < 0,05), respectivamente, quanto: escolaridade superior (62% vs 36,6%); ter vínculo empregatício (44%) vs autônomos (40,9%); renda familiar (8,39 ± 6,20 vs 4,59 ± 4,75 salários mínimos) e renda individual (4,54 ± 5,34 vs 6,35 ± 48 salários mínimos); casal responsável pela renda familiar (35% vs 39,6%); vegetarianismo (11% vs 3%); pressão arterial (115,38 ± 16,52/68,74 ± 8,94 vs 123,66 ± 19,62/74,88 ± 11,85 mmHg); etnia branca (65% vs 81,1%); casados (53% vs 68,9%); menor apoio social no domínio material (15,7 ± 5,41 vs 16,9 ± 4,32) e lembrar da última vez que mediu a pressão arterial (65% vs 48,8%). A análise multivariada associou hipertensão com: 1) vegetarianismo (OR 0,051, IC95% 0,004-0,681), 2) escolaridade (OR 5,317, IC95% 1,674-16,893), 3) lembrar quando mediu a pressão (OR 2,725, IC95% 1,275-5,821), 4) aposentado (OR 8,846, IC95% 1,406-55,668), 5) responsável pela renda familiar (OR 0,422, IC95% 0,189-0,942). CONCLUSÃO: A prevalência de hipertensão dos adventistas foi menor se comparada com estudos nacionais, sendo menor na capital em relação ao interior possivelmente por melhores condições socioeconômicas e hábitos de vida.