Characterization of nanostructured material images using fractal descriptors

This work presents a methodology to the morphology analysis and characterization of nanostructured material images acquired from FEG-SEM (Field Emission Gun-Scanning Electron Microscopy) technique. The metrics were extracted from the image texture (mathematical surface) by the volumetric fractal descriptors, a methodology based on the Bouligand-Minkowski fractal dimension, which considers the properties of the Minkowski dilation of the surface points. An experiment with galvanostatic anodic titanium oxide samples prepared in oxalyc acid solution using different conditions of applied current, oxalyc acid concentration and solution temperature was performed. The results demonstrate that the approach is capable of characterizing complex morphology characteristics such as those present in the anodic titanium oxide.

Multiscale fractal descriptors applied to nanoscale images

This work proposes the application of fractal descriptors to the analysis of nanoscale materials under different experimental conditions. We obtain descriptors for images from the sample applying a multiscale transform to the calculation of fractal dimension of a surface map of such image. Particularly, we have used the Bouligand-Minkowski fractal dimension. We applied these descriptors to discriminate between two titanium oxide films prepared under different experimental conditions. Results demonstrate the discrimination power of proposed descriptors in such kind of application.

Dynamic texture analysis and segmentation using deterministic partially self-avoiding walks

Dynamic texture is a recent field of investigation that has received growing attention from computer vision community in the last years. These patterns are moving texture in which the concept of selfsimilarity for static textures is extended to the spatiotemporal domain. In this paper, we propose a novel approach for dynamic texture representation, that can be used for both texture analysis and segmentation. In this method, deterministic partially self-avoiding walks are performed in three orthogonal planes of the video in order to combine appearance and motion features. We validate our method on three applications of dynamic texture that present interesting challenges: recognition, clustering and segmentation. Experimental results on these applications indicate that the proposed method improves the dynamic texture representation compared to the state of the art.

A methodology for improving computed individual regressions predictions.

This research proposes a methodology to improve computed individual prediction values provided by an existing regression model without having to change either its parameters or its architecture. In other words, we are interested in achieving more accurate results by adjusting the calculated regression prediction values, without modifying or rebuilding the original regression model. Our proposition is to adjust the regression prediction values using individual reliability estimates that indicate if a single regression prediction is likely to produce an error considered critical by the user of the regression. The proposed method was tested in three sets of experiments using three different types of data. The first set of experiments worked with synthetically produced data, the second with cross sectional data from the public data source UCI Machine Learning Repository and the third with time series data from ISO-NE (Independent System Operator in New England). The experiments with synthetic data were performed to verify how the method behaves in controlled situations. In this case, the outcomes of the experiments produced superior results with respect to predictions improvement for artificially produced cleaner datasets with progressive worsening with the addition of increased random elements. The experiments with real data extracted from UCI and ISO-NE were done to investigate the applicability of the methodology in the real world. The proposed method was able to improve regression prediction values by about 95% of the experiments with real data.

Rastreamento do olhar na avaliação de presença em atividades mediadas por vídeo.

A percepção de presença (PP), evolução do conceito de telepresença, pode ser definida como ilusão perceptiva de não mediação e/ou a percepção ilusória da realidade. O método mais utilizado para a avaliação da PP faz uso de questionários aplicados aos sujeitos, após sua participação numa experiência. Além de não fornecer informações em tempo real esse método sofre muitas interferências advindas tanto dos sujeitos submetidos ao experimento como dos avaliadores dos questionários. Os métodos que poderiam ser mais efetivos para a avaliação da PP, em tempo real, fazem uso de sinais fisiológicos que variam independentemente da vontade dos sujeitos, como batimento cardíaco, eletrocardiograma, eletroencefalograma, resistividade e umidade da pele. Os sinais fisiológicos, no entanto, só variam de forma significativa em situações de estresse, inviabilizando sua utilização em atividades normais, sem estresse. Outra forma de avaliar a PP é utilizar sistemas de rastreamento do olhar. Estudados e desenvolvidos desde o século 19, os sistemas de rastreamento do olhar fornecem um mapeamento do movimento dos olhos. Além de indicar para onde os sujeitos estão olhando, podem também monitorar a dilatação da pupila e as piscadas. Atualmente existem sistemas de rastreamento do olhar comerciais de baixo custo, que apesar de terem menos precisão e frequência que os equipamentos de alto custo são mais práticos e possuem software de plataforma aberta. No futuro serão tão comuns e simples de usar como são hoje as câmeras em dispositivos móveis e computadores, o que viabilizará a aplicação das técnicas e métodos aqui propostos em larga escala, principalmente para monitorar a atenção e envolvimento de atividades mediadas por vídeo. É apresentada uma ferramenta que faz uso do rastreamento do olhar para avaliar a percepção de presença em atividades mediadas por vídeo (com estímulos sonoros). Dois experimentos foram realizados para validar as hipóteses da pesquisa e a ferramenta. Um terceiro experimento foi executado para verificar a capacidade da ferramenta em avaliar a percepção de presença em atividades não estressantes mediadas por vídeo.

Filogenia molecular das enzimas isocitrato liase e malato sintase e sua evolução em Viridiplanta

The plant metabolism consists of a complex network of physical and chemical events resulting in photosynthesis, respiration, synthesis and degradation of organic compounds. This is only possible due to the different kinds of responses to many environmental variations that a plant could be subject through evolution, leading also to conquering new surroundings. The glyoxylate cycle is a metabolic pathway found in glyoxysomes plant, which has unique role in the seedling establishment. Considered as a variation of the citric acid cycle, it uses an acetyl coenzyme A molecule, derived from lipids beta-oxidation to synthesize compounds which are used in carbohydrate synthesis. The Malate synthase (MLS) and Isocitrate lyase (ICL) enzyme of this cycle are unique and essential in regulating the biosynthesis of carbohydrates. Because of the absence of decarboxylation steps as rate-limiting steps, detailed studies of molecular phylogeny and evolution of these proteins enables the elucidation of the effects of this route presence in the evolutionary processes involved in their distribution across the genome from different plant species. Therefore, the aim of this study was to establish a relationship between the molecular evolution of the characteristics of enzymes from the glyoxylate cycle (isocitrate lyase and malate synthase) and their molecular phylogeny, among green plants (Viridiplantae). For this, amino acid and nucleotide sequences were used, from online repositories as UniProt and Genbank. Sequences were aligned and then subjected to an analysis of the best-fit substitution models. The phylogeny was rebuilt by distance methods (neighbor-joining) and discrete methods (maximum likelihood, maximum parsimony and Bayesian analysis). The identification of structural patterns in the evolution of the enzymes was made through homology modeling and structure prediction from protein sequences. Based on comparative analyzes of in silico models and from the results of phylogenetic inferences, both enzymes show significant structure conservation and their topologies in agreement with two processes of selection and specialization of the genes. Thus, confirming the relevance of new studies to elucidate the plant metabolism from an evolutionary perspective

Escherichia coli : host interactions in the pathogenesis of canine pyometra

Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias na Especialidade de Ciências Biológicas e Biomédicas

Aplicação de sistemas imunológicos artificiais para biometria facial: Reconhecimento de identidade baseado nas características de padrões binários

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Levantamento de reconhecimento de baixa intensidade dos solos do Estado do Rio de Janeiro.

Este trabalho refere-se ao levantamento dos solos do Estado do Rio de Janeiro, que abrange uma área de 43.797,5 km2. Consiste no reconhecimento e caracterização dos solos em sua ambiência, visando contribuir para o planejamento do uso e ocupação das terras de forma racional e sustentável. Foi realizado em nível de reconhecimento de baixa intensidade, com mapa final em escala 1:250.000, de acordo com os procedimentos metodológicos preconizados pela Embrapa. Como material cartográfico básico foram utilizadas fotografias aéreas 1:60.000 (USAF), com apoio adicional de imagens de satélite Landsat (escala 1:100.000 e 1:250.000) e bases planialtimétricas 1:50.000 (IBGE). A distribuição espacial dos solos no estado é representada em cartas topográficas 1:250.000 através de 161 unidades de mapeamento, que compõem uma legenda de identificação de solos, individualizados até o quarto nível categórico, conforme o atual Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), seguido de textura, tipo de horizonte A, fases de vegetação, relevo, e, para o caso específico dos Cambissolos desenvolvidos de sedimentos aluvionares recentes, substrato geológico. As principais classes de solos identificadas foram: Argissolos (Amarelos, Vermelhos e Vermelho-Amarelos), Latossolos (Amarelos, Vermelhos e Vermelho- -Amarelos), Cambissolos (Húmicos e Háplicos), Neossolos (Litólicos e Regolíticos), Luvissolos (Crômicos e Hipocrômicos), Chernossolos (Rêndzicos e Argilúvicos) e Nitossolos (Vermelhos e Háplicos), que predominam nas áreas de drenagem livre, enquanto nas partes mais baixas da paisagem ocorrem Gleissolos (Tiomórfi cos, Sálicos, Melânicos e Háplicos), Neossolos (Flúvicos e Quartzarênicos), Espodossolos (Cárbicos e Ferrocárbicos), Planossolos (Nátricos, Hidromórfi cos e Háplicos) e Organossolos (Tiomórficos, Mésicos e Háplicos). Foram identificados quatro grandes ambientes na área do estado, com padrões de distribuição de solos característicos, cujas principais relações com os outros elementos do meio natural são descritas.

Reconhecimento de caracteres alfanuméricos de placas em imagens de veículos

Sistemas de visão artificial são cada vez mais usados para auxiliar seres humanos a realizar diferentes tarefas. Estes sistemas são capazes de reconhecer padrões em imagens complexas. Técnicas de visão computacional têm encontrado crescente aplicação em estudos e sistemas de controle e monitoração de tráfego de automóveis. Uma das áreas de pesquisa que tem sido objeto de estudo por diferentes grupos é a leitura automática de placas de matrículas como forma de detectar transgressores, encontrar carros roubados ou efetuar estudos de origem/destino [BAR99]. Com o constante crescimento do volume de tráfego de automóvel e a limitada capacidade dos sensores convencionais, especialistas da área recorrem a técnicas de identificação automática de veículos para obter dados relativos ao escoamento de tráfego. A identificação automática de veículos tem tido essencialmente duas abordagens distintas: a utilização de transponders e a utilização de técnicas de visão computacional [INI85] . Estas são essencialmente úteis em casos em que não é viável obrigar os motoristas a instalar transponders em seus automóveis. No entanto, essas técnicas são mais sensíveis às condições atmosféricas e de iluminação tais como nevoeiros, chuva intensa, luz noturna, reflexos em superfícies, etc. Este trabalho apresenta um estudo de diversas técnicas de processamento de imagem objetivando o aperfeiçoamento de um sistema de identificação automática de placas de veículos. Este aperfeiçoamento está relacionado com a diminuição do tempo de execução necessário à localização e reconhecimento dos caracteres contidos nas placas dos veículos bem como a melhorar a taxa de sucesso no seu reconhecimento. A primeira versão do sistema de identificação da placas de veículos descrito em [SOU2000], desenvolvido no CPG-EE da UFRGS, denominado SIAV 1.0, localiza e extrai 91,3% das placas corretamente mas apresenta uma taxa de reconhecimento das placas de 37,3%, assim como um tempo de processamento não satisfatório. Neste trabalho, cujo sistema desenvolvido é denominado SIAV 2.0, a imagem é previamente processada através da aplicação de técnicas de realce da imagem. O principal objetivo das técnicas de realce é processar a imagem de modo que o resultado seja mais apropriado para uma aplicação específica do que a imagem original [GON93]. O sistema busca melhorar a qualidade da imagem eliminando ou suavizando sombras e reflexos presentes na cena em virtude da iluminação não controlada. Visando um menor tempo de execução durante o tratamento e análise da imagem um estudo estatístico baseado na distribuição gaussiana foi realizado de maneira a restringir a área de análise a ser processada. O SIAV possui duas redes neurais como ferramentas de reconhecimento de caracteres. A partir da análise dos diferentes modelos de redes neurais empregados na atualidade, foi desenvolvida uma nova arquitetura de rede a ser utilizada pelo SIAV 2.0 que oferece uma taxa de reconhecimento superior a rede neural usada no SIAV 1.0. Visando um melhor tempo de execução, a implementação em hardware dedicado para este modelo é abordado. Os testes foram realizados com três bancos de imagens obtidas por câmeras diferentes, inclusive por dispositivo "pardal" comercial. Estes testes foram realizados para verificar a efetividade dos algoritmos aperfeiçoados.

Contabilidade governamental brasileira no contexto da convergência aos padrões internacionais

With the globalization of the economy and the growing participation of several world investors in financial markets, combining the political, economical and social differences of each country, the varying Accounting Statements based on principles, standards, procedures or idiosyncratic accounting patterns become inadequate to provide comprehensible and useful financial information to the users at international level. Considering a country¿s conditions, peculiarities and the stage of development, the need to promote the convergence of the effective accounting practices in the public sector with the emerging international accounting standards is imperative as the public entities endeavor to provide transparent and comparable accounting information that can be understood by financial analysts, investors, auditors and other users, independent of their origin and location. Consequently, the objective of this research was described through the following questions: Which are the main differences between the international and local accounting norms applicable to the public sector in Brazil? Which are the main differences between the applicable international accounting norms and the practices adopted by the Brazilian public sector? And, which are the main differences between the practices adopted by the entities of the Brazilian public sector and the practices adopted by entities of the public sector of countries that formally follow the international accounting norms? The methodology adopted in this research was the one of comparative analysis between standards and practices. To provide a basis for the comparative analysis, the Brazilian standards were used for the public sector and the international standards were identified by consulting with the main international accounting committees. In the comparative analyses of norms adopted in national accounting statements the financial accounting statements of the Municipal districts of Rio de Janeiro and of São Paulo were used, and compared with the international accounting statements of New Zealand. The results of these comparative analyses provide important conclusions about the convergence and harmonization processes in accounting norms and practices for the public sector mainly as they demonstrate some of the conflicts among the recent efforts to base and harmonize accounting practices in the near future, but today significant differences remain between the norms and practices. It was also noticed that, in practice, the divergence in Brazilian accounting practices from the international standards are accentuated by the recognition of the registrations of the budgetary execution in the patrimonial accounting; and, the comparison with the practices adopted by New Zealand demonstrated that the foreign country¿s advances towards harmonizing its standards to the international norms and practices in such an important way that New Zealand independently overcomes the minimum exigencies of harmonization, which in practice, is more complete than the practices currently adopted in Brazil.

Hierarquia, igualdade e diferença : lutas por reconhecimento no sul do Brasil

Este estudo busca investigar as lógicas da ação em cooperativas de produção e associações de catadores de lixo no bojo de processos de reestruturação econômica que não somente precarizam as condições de emprego, mas também implicam em processos de desassalariamento da força de trabalho. Tomando como perspectiva analítica a sociologia da experiência de François Dubet, decompomos as lógicas da ação de trabalhadores com inserção social distinta, ou seja, um primeiro grupo caracterizado por uma cultura operária e sindical e um segundo grupo caracterizado por um processo de dissociação em relação ao mundo do trabalho formal. Neste sentido, procurou-se investigar: a) as formas de inserção e integração sociais configuradas pelas relações de solidariedade, b) a dimensão da racionalidade estratégica de cada grupo traduzida nas lutas por reconhecimento, e, c) os processos de subjetivação expressos na afirmação identitária de cada coletivo de trabalhadores. Ou seja, quais as condições de possibilidade da ruptura com as hierarquias que organizam e estruturam o universo de coletivos de trabalhadores com origens sociais tão diversas quando confrontados com o princípio meta-social da igualdade? Noutras palavras, quando compelidos com a necessidade de organizar uma cooperativa ou associação, enquanto alternativa palpável de subsistência, os trabalhadores se deparam com um contexto bem diverso da situação de assalariamento. Com efeito, a experiência associativa irá implicar que a adesão à cooperativa ou associação deve ser livre e voluntária e que a gestão e os processos de deliberação devem ser democráticos. A partir da pesquisa de campo verificou-se um processo de subjetivação marcado por estratégias distintas nas cooperativas e associações: enquanto nas cooperativas a adesão dos trabalhadores era caracterizada por uma certa ambivalência entre o compromisso com o projeto de construção da cooperativa e uma postura pautada por um certo pragmatismo tipificado por um campo de possíveis restrito no tocante as alternativas de inserção social, nas associações de catadores de lixo verificou-se um processo de ruptura com os padrões de sociabilidade primária acentuadamente hierarquizados a partir da participação das mulheres nas associações, bem como um efetivo compromisso com o projeto associativo. Na esfera da ação coletiva, a constituição de cooperativas a partir de empresas em situação falimentar revelou uma nova estratégia sindical marcada por uma ação defensiva ante os processos de reestruturação econômica que eliminam postos de trabalho. Já, na ação coletiva das associações constatou-se um movimento de luta pelo reconhecimento de direitos e recuperação da cidadania. Tal movimento é caracterizado por uma lógica do respeito possuindo uma dupla inflexão, ou seja, por um lado busca romper no âmbito da esfera privada com a dominação masculina expressa num código de honra, cuja conseqüência mais dramática se traduz na violência doméstica, e por outro lado se constata um movimento em direção à esfera pública a partir da articulação de uma associação com um movimento social traduzindo desta maneira a reivindicação pelo reconhecimento da dignidade de indivíduos sujeitos a todo tipo de reconhecimento recusado.

Catadores de "lixo que não é mais lixo" : um estudo da dimensão do reconhecimento social a partir de sua experiência de organização coletiva no Rio Grande do Sul

De uma acurada análise das transformações societais contemporâneas, incluídas no que Nancy Fraser denomina de uma era “pós-socialista”, surge das mãos da autora a chamada “perspectival dualism” que logra para si a incumbência de se tornar uma possibilidade de interpretação alternativa para os emergentes conflitos culturais, seus decrescentes interesses materiais e os possíveis remédios adotados para contorná-los. Este modelo começa a tomar forma a partir da publicação, em meados da década de 1990, de um de seus textos mais influentes e discutidos: “Da redistribuição ao reconhecimento? Dilemas da justiça na era póssocialista”. Partindo do referencial teórico desenvolvido pela autora desde então, o presente trabalho pretende discuti-lo tomando a experiência de organização dos catadores de materiais recicláveis no estado do Rio Grande do Sul como sua base empírica. A análise se centra na formação de dois grupos diversos que resultaram desse processo, cuja ação social por eles empreendida foi vista aqui como fruto de diferentes reivindicações de reconhecimento social, expressas na ênfase dada às dimensões econômica e política. Ao procurar alargar o escopo da categoria do reconhecimento à possibilidade de integrar novas dimensões que a constituam intrinsecamente – status econômico (“reciclador” e “co-gestor”) e status político (“militante”) –, esta pesquisa coaduna o intuito de revelar aspectos que sirvam para evidenciar a dinâmica de construção do reconhecimento por ambos os grupos, bem como os padrões culturais que a possam constranger e/ou favorecer, e de propor desdobramentos conceituais que advieram, em grande parte, do diálogo que se estabeleceu entre os dados empíricos e as premissas conceituais que embasam a teorização da autora.

Redes neurais aplicadas ao reconhecimento de regiões promotoras na família Mycoplasmataceae

Este trabalho apresenta o estudo, investigação e realização de experimentos práticos, empregados na resolução do problema de reconhecimento de regiões promotoras em organismos da família Mycoplasmataceae. A partir disso, é proposta uma metodologia para a solução deste problema baseada nas Redes Neurais Artificiais. Os promotores são considerados trechos de uma seqüência de DNA que antecedem um gene, podem ser tratados como marcadores de uma seqüência de letras que sinalizam a uma determinada enzima um ponto de ligação. A posição onde se situa o promotor antecede o ponto de início do processo de transcrição, onde uma seqüência de DNA é transformada em um RNA mensageiro e, este potencialmente, em uma proteína. As Redes Neurais Artificiais representam modelos computacionais, inspirados no funcionamento de neurônios biológicos, empregadas com sucesso como classificadores de padrões. O funcionamento básico das Redes Neurais está ligado ao ajuste de parâmetros que descrevem um modelo representacional. Uma revisão bibliográfica de trabalhos relacionados, que empregam a metodologia de Redes Neurais ao problema proposto, demonstrou a sua viabilidade. Entretanto, os dados relativos à família Mycoplasmataceae apresentam determinadas particularidades de difícil compreensão e caracterização, num espaço restrito de amostras comprovadas. Desta forma, esta tese relata vários experimentos desenvolvidos, que buscam estratégias para explorar o conteúdo de seqüências de DNA, relativas à presença de promotores. O texto apresenta a discussão de seis experimentos e a contribuição de cada um para consolidação de um framework que agrega soluções robustas consideradas adequadas à solução do problema em questão.

Reconhecimento de voz através de unidades menores do que a palavra, utilizando Wavelet Packet e SVM, em uma nova estrutura hierárquica de decisão

The automatic speech recognition by machine has been the target of researchers in the past five decades. In this period have been numerous advances, such as in the field of recognition of isolated words (commands), which has very high rates of recognition, currently. However, we are still far from developing a system that could have a performance similar to the human being (automatic continuous speech recognition). One of the great challenges of searches for continuous speech recognition is the large amount of pattern. The modern languages such as English, French, Spanish and Portuguese have approximately 500,000 words or patterns to be identified. The purpose of this study is to use smaller units than the word such as phonemes, syllables and difones units as the basis for the speech recognition, aiming to recognize any words without necessarily using them. The main goal is to reduce the restriction imposed by the excessive amount of patterns. In order to validate this proposal, the system was tested in the isolated word recognition in dependent-case. The phonemes characteristics of the Brazil s Portuguese language were used to developed the hierarchy decision system. These decisions are made through the use of neural networks SVM (Support Vector Machines). The main speech features used were obtained from the Wavelet Packet Transform. The descriptors MFCC (Mel-Frequency Cepstral Coefficient) are also used in this work. It was concluded that the method proposed in this work, showed good results in the steps of recognition of vowels, consonants (syllables) and words when compared with other existing methods in literature