Estratégias de identificação paramétrica aplicadas à modelagem dinâmica de um servidor web Apache

Este artigo apresenta um estudo experimental de técnicas de identificação paramétrica aplicadas à modelagem dinâmica de um servidor web Apache. Foi desenvolvido um arranjo experimental para simular variações de carga no servidor. O arranjo é composto por dois computadores PC, sendo um deles utilizado para executar o servidor Apache e o outro utilizado como um gerador de carga, solicitando requisições de serviço ao servidor Apache. Foram estimados modelos paramétricos auto-regressivos (AR) para diferentes pontos de operação e de condição de carga. Cada ponto de operação foi definido em termos dos valores médios para o parâmetro de entrada MaxClients (parâmetro utilizado para definir o número máximo de processos ativos) e a saída percentual de consumo de CPU (Central Processing Unit) do servidor Apache. Para cada ponto de operação foram coletadas 600 amostras, com um intervalo de amostragem de 5 segundos. Metade do conjunto de amostras coletadas em cada ponto de operação foi utilizada para estimação do modelo, enquanto que a outra metade foi utilizada para validação. Um estudo da ordem mais adequada do modelo mostrou que, para um ponto de operação com valor reduzido de MaxClients, um modelo AR de 7a ordem pode ser satisfatório. Para valores mais elevados de MaxClients, os resultados mostraram que são necessários modelos de ordem mais elevada, devido às não-linearidades inerentes ao sistema.

Predição dos campos elétricos na faixa de ondas médias em ambiente rural utilizando equações parabólicas

O Brasil está realizando testes para selecionar o padrão de transmissão digital a ser adotado. Sistemas como Digital Radio Mondiale (DRM) e Rádio de Alta Definição (HD Radio), desenvolvido apenas para frequências abaixo de 30 MHz permitem a operação com largura de banda compatível com a utilizada no país, abrindo a possibilidade de coexistência de radiodifusão analógica e digital. Para qualquer sistema a ser adotado são necessários estudos que permitem uma melhor gestão do espectro eletromagnético, que exige conhecimento real do alcance do sinal. A propagação de ondas eletromagnéticas na faixa de ondas médias (MW) é caracterizada pela dependência do campo em relação aos parâmetros elétricos do solo. Para contribuir para o planejamento e adaptação do Plano Básico de Radiodifusão em Onda Média – PMWB, a inclusão de novas estações que operam principalmente em simulcast-canal, torna-se necessário desenvolver ferramentas que permitem a avaliação das características do solo onde não fornece dados precisos, permitindo uma revisão de modelos teóricos para prever a adoção, contribuindo para a implantação do rádio digital em nosso país. Este trabalho apresenta os resultados dos ensaios de campo realizados pela ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) e Radiobrás para analisar um sistema de DRM (Digital Radio Mondiale) na faixa de ondas médias. Foi gerada uma potência de 50kW, com antenas omni-direcionais operando na frequência de 980kHz e utilizando um veículo de medição para recepção fixa e móvel. Várias vias radiais foram percorridas a partir do transmissor localizado em uma área urbana e rural nos entorno da capital do Brasil, Brasília. A partir desses dados é proposto um modelo para avaliação das características elétricas do solo correspondente ao campo elétrico, através da aplicação do método de Equações Parabólicas e comprovação da eficácia do modelo proposto.

Identificação e estimação de ruído em redes DSL: uma abordagem baseada em inteligência computacional

Este trabalho propõe a utilização de técnicas de inteligência computacional objetivando identificar e estimar a potencia de ruídos em redes Digital Subscriber Line ou Linhas do Assinante Digital (DSL) em tempo real. Uma metodologia baseada no Knowledge Discovery in Databases ou Descobrimento de Conhecimento em Bases de Dados (KDD) para detecção e estimação de ruídos em tempo real, foi utilizada. KDD é aplicado para selecionar, pré-processar e transformar os dados antes da etapa de aplicação dos algoritmos na etapa de mineração de dados. Para identificação dos ruídos o algoritmo tradicional backpropagation baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA) é aplicado objetivando identificar o tipo de ruído em predominância durante a coleta das informações do modem do usuário e da central. Enquanto, para estimação o algoritmo de regressão linear e o algoritmo híbrido composto por Fuzzy e regressão linear foram aplicados para estimar a potência em Watts de ruído crosstalk ou diafonia na rede. Os resultados alcançados demonstram que a utilização de algoritmos de inteligência computacional como a RNA são promissores para identificação de ruídos em redes DSL, e que algoritmos como de regressão linear e Fuzzy com regressão linear (FRL) são promissores para a estimação de ruídos em redes DSL.

Investigação experimental de estratégias de identificação e controle LPV aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Nesta tese e realizada a investigação experimental de uma estratégia de controle LPV (do inglês, linear parameter varying) aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potencia. O estudo foi realizado em um modelo de sistema de potencia em escala reduzida de 10kVA, cuja configuração e do tipo maquina interligada a uma barra infinita, alem de testes em campo em uma unidade geradora de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruvi. Primeiramente, foi desenvolvido e testado computacionalmente um conjunto de rotinas para analise e síntese de controlador amortecedor do tipo LPV, bem como para identificação de modelos LPV da planta. Os coeficientes do controlador amortecedor LPV, no caso um Estabilizador de Sistemas de Potencia (ESP), dependem do valor de uma variável de operação selecionada que, neste estudo, foram as potencias ativa (P) e reativa (Q) nos terminais da unidade geradora. Para fins de projeto, a dinâmica da planta foi representada através de um modelo ARX LPV, o qual foi estimado a partir de dados coletados experimentalmente na planta, para uma ampla faixa de condições operacionais. A partir do modelo LPV da planta, os valores dos parâmetros do ESP LPV foram determinados via um problema de otimização convexa, na forma de uma LMI parametrizada (PLMI). A solução da PLMI e obtida a partir de uma relaxação via decomposição em soma de quadrados. O ESP LPV foi projetado de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do sistema para uma ampla faixa de condições operacionais da planta, o que geralmente não e possível de obter com controladores convencionais a parâmetros fixos. A lei de controle amortecedor do ESP LPV foi implementada em um sistema embarcado baseado em um controlador digital de sinais. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP LPV no amortecimento de oscilações eletromecânicas, tanto no sistema de potencia em escala reduzida, quanto em uma unidade geradora da UHE de Tucurui.

Abordagem multicriterial e indicadores ecológicos e econômicos utilizados na identificação de áreas prioritárias para a conservação da ictiofauna no estuário amazônico, Brasil

Este estudo foi dividido em três etapas: (1) caracterização da distribuição espaço temporal da ictiofauna na área de transição do ambiente limnico e marinho (capítulo 1); (b) utilização de descritores de comunidade como forma de determinar a estrutura da comunidade e o uso do habitat pela ictiofauna (capítulo 2) e (3) utilização dos descritores da comunidade estudados nos capítulos 1 e 2, como critérios na elaboração de indicadores (integrados em ambiente SIG) para definir áreas prioritárias e cenários para a conservação da ictiofauna (capítulo 3). As coletas da ictiofauna ocorreram no canal principal e nos canais de maré entre os anos de 2004 a 2011 nos períodos seco (julho a dezembro) e o chuvoso (janeiro a junho), utilizando-se, como artes de pesca, a rede de emalhe, rede de arrasto e tapagem, em três importantes zonas do estuário Amazônico: as baías de Guajará e Marajó e foz do rio Guamá. Foram capturados um total de 41.516 exemplares que corresponderam a uma ictiofauna composta de 136 espécies, 38 famílias e 12 ordens. A eficiência da amostragem foi consideravelmente boa, pois aproximadamente 90% da ictiofauna foi coletada em cada área de estudo. A distribuição espaço temporal da ictiofauna na área de transição do ambiente limnico e mesohalino, mostrou que a riqueza de espécies aumenta no sentido do rio Guamá em direção à baía do Marajó, juntamente com o aumento da salinidade. Em relação aos grupos funcionais tróficos, piscívoros (PV) e zoobentívoros (ZB) foram os dominantes em todas as áreas. Os descritores da comunidade revelaram para o canal principal, os maiores valores de abundância relativa em biomassa e número para a baía do Marajó. Em relação ao canal de maré, a abundância em biomassa foi maior para a baía do Guajará. O canal principal é utilizado para criadouro e crescimento de juvenil, com 90% dos indivíduos em estágio gonadal imaturo. Os indicadores diversidade do ambiente (DA), uso do habitat (UH), abundância relativa (CPUE), saúde do ambiente (SA) e relação com a pesca (RP), apresentaram prioridades de conservação considerada média e alta, ao longo da área de estudo. Assim como os cenários ecológicos e econômicos que, respectivamente, mostraram uma prioridade considerada média-alta e alta-muito alta de conservação da ictiofauna na porção mais ao norte da baía de Marajó e para o período seco. As metodologias aplicadas determinaram a importância ecológica da área de estudo, enfatizando a heterogeneidade entre as mesma e que portanto, não podem ser consideradas como um único ambiente. Quanto a abordagem multicriteral adotada, não há precedentes para o estuário amazônico. Esta metodologia mostrou-se eficaz ao oferecer, através dos diferentes cenários, uma gama de opções que permite ao tomador de decisões explorar a problemática da melhor forma possível ou então utilizá-la como parte integrante de um processo de tomada de decisão.

Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão

O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.

Ferramenta computacional para análise do potencial de bombeamento de água utilizando aerogeradores de pequeno porte acoplados a motobombas por meio de inversores de frequência

O objetivo desta dissertação é desenvolver uma ferramenta computacional para a análise do potencial de bombeamento de água com base nos valores de velocidades de vento de uma localidade, utilizando um aerogerador de pequeno porte acoplado a um conjunto motobomba convencional, por intermédio de um inversor de frequência. No trabalho são apresentados dois métodos para o cálculo da vazão. O método 1 utiliza um modelo teórico, enquanto que no método 2 o modelamento é feito a partir de dados de bombeamento obtidos em laboratório. Os dois métodos descrevem o funcionamento de um sistema de bombeamento de água envolvendo os equipamentos citados. Utilizando os modelos matemáticos descritos, foi criado um programa em linguagem Delphi®, para a obtenção dos valores de vazão e volume de água bombeada, além do número de pessoas que podem ser atendidas, com base nos dados de velocidade de vento do local, para com isso, ser possível analisar a viabilidade ou não de instalação do sistema. O funcionamento do programa é descrito através de um exemplo, que contém valores reais de velocidade de vento, e cujos resultados são analisados de forma a possibilitar seu entendimento.

Estudo da frequência das neoplasias intra-epiteliais cervicais em mulheres portadoras do vírus da imunodeficiência humana

Dentre as manifestações ginecológicas mais importantes nas mulheres soropositivas para o HIV, estão o câncer do colo uterino e as neoplasias intra-epiteliais cervicais que lhe são as lesões precurssoras. Neste estudo foram analisadas 36 mulheres soropositivas para o vírus da imunodeficiência humana e 54 soro negativas, com a finalidade de analisar a freqüência de lesões precursoras do câncer uterino cervical. Todas as pacientes foram submetidas ao exame clínico ginecológico, colheita de colpocitologia cérvico-vaginal, colposcopia e à biópsia genital quando o exame colposcópico revelava achados anormais. Nas pacientes soropositivas foram quantificados os linfócitos com receptores CD4 e verificado a aderência ao esquema antiretroviral. Os resultados demonstraram que a freqüência das neoplasias intra-epiteliais cervicais foi semelhante nos dois grupos estudados. Observamos ainda que a maioria das pacientes soropositivas apresentavam contagem de CD4 acima de 200 células / mm3, ou seja eram consideradas imunocompetentes. E que trinta e três pacientes das trinta e seis estudadas eram aderentes ao esquema antiretroviral. Concluímos que as mulheres HIV soropositivas consideradas imunocompetentes e em uso de antiretrovirais apresentaram freqüência de neoplasias intraepiteliais cervico-uterinas semelhantes às mulheres soro negativas incluídas neste estudo. Observamos, ainda, que o HPV é importante cofator no desenvolvimento das neoplasias intra-epiteliais cervicais.

Metodologia baseada em sistema fuzzy intervalar do tipo-2 para detecção e identificação de faltas de incipientes em motores de indução

Desde a incorporação da automação no processo produtivo, a busca por sistemas mais eficientes, objetivando o aumento da produtividade e da qualidade dos produtos e serviços, direcionou os estudos para o planejamento de estratégias que permitissem o monitoramento de sistemas com o intuito principal de torna-los mais autônomos e robustos. Por esse motivo, as pesquisas envolvendo o diagnóstico de faltas em sistemas industriais tornaram-se mais intensivas, visto a necessidade da incorporação de técnicas para monitoramente detalhado de sistemas. Tais técnicas permitem a verificação de perturbações, falta ou mesmo falhas. Em vista disso, essa trabalho investiga técnicas de detecção e diagnostico de faltas e sua aplicação em motores de indução trifásicos, delimitando o seu estudo em duas situações: sistemas livre de faltas, e sobre atuação da falta incipiente do tipo curto-circuitoparcial nas espiras do enrolamento do estator. Para a detecção de faltas, utilizou-se analise paramétrica dos parâmetros de um modelo de tempo discreto, de primeira ordem, na estrutura autoregressivo com entradas exógenas (ARX). Os parâmetros do modelo ARX, que trazem informação sobre a dinâmica dominante do sistema, são obtidos recursivamente pela técnica dos mínimos quadrados recursivos (MQR). Para avaliação da falta, foi desenvolvido um sistema de inferência fuzzy (SIF) intervala do tipo-2, cuja mancha de incerteza ou footprint of uncertainty (FOU), características de sistema fuzzy tipo-2, é ideal como forma de representar ruídos inerentes a sistemas reais e erros numéricos provenientes do processo de estimação paramétrica. Os parâmetros do modelo ARX são entradas para o SIF. Algoritmos genéricos (AG’s) foram utilizados para otimização dos SIF intervalares tipo-2, objetivando reduzir o erro de diagnóstico da falta identificada na saída desses sistemas. Os resultados obtidos em teste de simulação computacional demonstram a efetividade da metodologia proposta.

Diversidade genética das espécies de micobactérias não tuberculosas identificadas em laboratório de referência para o diagnóstico da tuberculose na região Norte

Nos últimos anos tem sido observado um aumento de relatos de infecções associadas às micobactérias não tuberculosas (MNT). No entanto, o conhecimento da frequência e as espécies envolvidas nas infecções pulmonares no Brasil são limitados. Neste trabalho foi avaliada a ocorrência de espécies de MNT isoladas no Laboratório de Micobactérias do Instituto Evandro Chagas, Laboratório de Regional de Saúde Pública da Região Norte. Foram analisadas todas as MNT isoladas de espécimes clínicos pulmonares e não pulmonares de indivíduos com infecção, de acordo com os critérios da American Thoracic Society e Ministério da Saúde entre os anos de 2004 a 2007. As MNT foram caracterizadas por PCR-restriction analysis (PRA-hsp65) e sequenciamento dos genes do RNAr 16S, hsp65, rpoB. Foram identificados 51 indivíduos com infecção pulmonar, sendo as seguintes MNT envolvidas: M. abscessus (n=2), M. bolletii (n=4), M. massiliense (n=9), M. avium (n=5), M. colombiense (n=5), M. fortuitum (n=4), M. simiae (n=2), M. interjectum (n=4), M. intracellulare (n=5), M. kansasii (n=1), M. scrofulaceum (n=1) e M. terrae (n=1). Em oito indivíduos foram isoladas MNT não identificadas ao nível de espécie, podendo representar nova entidade taxonômica pertencente ao complexo M.simiae. O presente estudo descreveu a diversidade de MNT isoladas de espécimes clínicos pulmonares no estado do Pará, Região Amazônica Brasileira. O achado de casos infecções pulmonares diagnosticados e tratados sem sucesso por vários meses como tuberculose apontam para a necessidade de isolamento e identificação da micobactéria envolvida antes estabelecimento de falência terapêutica.

Frequência e diversidade de enteroparasitos veiculados por hortaliças comercializadas na cidade de Belém-PA e sua relação com a sazonalidade climática

Os enteroparasitas constituem-se em importante problema de saúde para a população humana no mundo inteiro. O consumo de hortaliças é uma das grandes vias de transmissão desses patógenos. Este trabalho buscou determinar a frequência e a diversidade de enteroparasitos veiculados por hortaliças comercializadas, na região metropolitana de Belém-PA, e sua relação com a sazonalidade climática da região. Foram usadas 252 amostras de três espécies de hortaliças, sendo 84 de alface (Lactuca sativa- variedade crespa), 84 de agrião (Nasturtium officinale) e 84 de coentro (Coriandrum sativum) adquiridas em feiras, hortas e em um supermercado, no período de dezembro de 2008 a novembro de 2009. Cada amostra foi lavada com 500 ml de PBS, permitindo a sedimentação espontânea e posterior centrifugação dos 30 ml finais do sedimento. O sedimento final foi analisado à microscopia óptica comum. Os níveis de contaminação das três espécies de hortaliças foram obtidos pelas médias mensais de estruturas enteroparasitárias identificadas em cada uma delas, e pelo número total de parasitos identificados, nas amostras de cada feira, horta e supermercado. Aos resultados obtidos, na análise microscópica das amostras, foi aplicado o Teste do Quiquadrado e o Teste Exato de Fisher, para determinar a existência ou não de diferenças estatisticamente significativas entre esses resultados. Foi usado o nível de significância ≤ 0,05. A análise microscópica revelou uma contaminação de 100% das amostras obtidas nas feiras, nas hortas e no supermercado incluídos na pesquisa, não havendo diferença estatística na frequência total de parasitos entre elas. O Strongyloides stercoralis foi o parasito mais prevalente, seguido pelo complexo Entamoeba histolytica/dispar e pelos ancilostomídeos, tanto nas amostras das hortas, quanto nas amostras das feiras e do supermercado. O agrião e a alface apresentaram maior índice de contaminação parasitária que o coentro. Foi caracterizada a influência sazonal sobre a intensidade de parasitos nas hortaliças pesquisadas, pois houve diferença estatística entre os resultados obtidos com uma prevalência maior de parasitos nas amostras de verão, em relação as amostras de inverno. Não houve diferença estatisticamente significativa entre as médias mensais de contaminação das hortaliças comercializadas nas feiras, nas hortas e no supermercado, indicando que, as condições de higiene sob as quais são comercializadas as hortaliças, apesar de importantes para manter suas características organolépticas, tem menor influência sobre os níveis de contaminação parasitária, que parece estar mais associada ao local e condições de cultivo desses vegetais. Esses dados permitem um bom grau de comparação para futuros trabalhos.

Identificação e validação de genes diferencialmente expressos em carcinoma de pênis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Identificação e caracterização de um gene cry recombinante de Bacillus thuringiensis var. londrina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação, caracterização e teste de toxicidade contra nematóides de novos genes cry de Bacillus thuringiensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização genética de micobactérias não tuberculosas isoladas de espécimes clínicos pulmonares no estado do Pará

Nos últimos anos tem sido observado um aumento de relatos de infecções causadas por micobactérias não tuberculosas (MNT). No entanto, dados sobre frequência e espécies envolvidas em infecções pulmonares no Brasil são limitados, principalmente em estados da Região Norte do Brasil. O conhecimento das espécies de MNT associadas às infecções pulmonares tem importância clínica e epidemiológica, sendo as técnicas moleculares ferramentas capazes de oferecer um diagnóstico espécie-específico, o qual é necessário para a instituição de terapia adequada. O presente trabalho descreve a diversidade de MNT isoladas de espécimes pulmonares encaminhados ao Instituto Evandro Chagas entre 1999 e 2011 para pesquisa de micobactérias. As MNT foram inicialmente caracterizadas por PCR-restriction analysis (PRA-hsp65) e reidentificadas por sequenciamento dos genes RNAr 16S, hsp65, rpoB e região ITS1. De acordo com os achados, o método de PRA-hsp65 mostrou-se uma ferramenta prática para identificação MNT, permitindo a distinção de uma grande variedade de espécies de forma rápida, simples e barata, em comparação com o sequenciamento. Além disso, como sugerido no presente estudo, de acordo com a diversidade de espécies local, este método pode ser passível de modificações para proporcionar maior poder discriminatório. Para isolados do complexo Mycobacterium avium (MAC), a aplicação da análise de sequência do gene rpoB não se mostrou como alternativa adequada para discriminação de isolados do Estado do Pará, gerando resultados discrepantes com baixa resolução taxonômica. Um espectro particular de MNT foi associado aos casos de infecção pulmonar na região, representado principalmente por espécies dos complexos M. chelonae-M. abscessus (M. abscessus, M. massiliense e M. bolletii), M. avium (M. avium, M. intracellulare e M. colombiense) e M. simiae (M. simiae e taxa não nomeados). Dentre esse último, duas potenciais espécies foram detectadas, M. paraensis sp. nov. e M. amazoniensis sp. nov., sendo propostas como novos membros do complexo M. simiae. Entre os indivíduos afetados, as principais características encontradas foram sexo feminino, a idade superior a 50 anos, etnia parda e história de infecção prévia por tuberculose. Embora este estudo não demonstre a real magnitude de infecções pulmonares por MNT no Estado do Pará, ele descreve a diversidade de espécies e claramente retrata a importância desse grupo na região, chegando a representar 13,5% dos isolamentos micobacterianos em um laboratório de referência. Conjuntamente a esse achado, a identificação de casos de MNT em indivíduos presuntivamente diagnosticados com TB, indica a necessidade de confirmação bacteriológica, especialmente nos casos de resistência primária ao esquema básico da tuberculose.