Detecção de refletores sísmicos por rede neural discreta

As redes neurais artificiais têm provado serem uma poderosa técnica na resolução de uma grande variedade de problemas de otimização. Nesta dissertação é desenvolvida uma nova rede neural, tipo recorrente, sem realimentação (self-feedback loops) e sem neurônios ocultos, para o processamento do sinal sísmico, para fornecer a posição temporal, a polaridade e as amplitudes estimadas dos refletores sísmicos, representadas pelos seus coeficientes de reflexão. A principal característica dessa nova rede neural consiste no tipo de função de ativação utilizada, a qual permite três possíveis estados para o neurônio. Busca-se estimar a posição dos refletores sísmicos e reproduzir as verdadeiras polaridades desses refletores. A idéia básica desse novo tipo de rede, aqui denominada rede neural discreta (RND), é relacionar uma função objeto, que descreve o problema geofísico, com a função de Liapunov, que descreve a dinâmica da rede neural. Deste modo, a dinâmica da rede leva a uma minimização local da sua função de Liapunov e consequentemente leva a uma minimização da função objeto. Assim, com uma codificação conveniente do sinal de saída da rede tem-se uma solução do problema geofísico. A avaliação operacional da arquitetura desta rede neural artificial é realizada em dados sintéticos gerados através do modelo convolucional simples e da teoria do raio. A razão é para explicar o comportamento da rede com dados contaminados por ruído, e diante de pulsos fonte de fases mínima, máxima e misturada.

Estudo da neuropatologia induzida pelo vírus Marabá em modelo murino

O vírus Marabá (Be AR 411459) é um Vesiculovírus (VSV), membro da família Rhabdoviridae, isolado em 1983, de um pool de flebotomíneos capturado em Marabá-PA pela Seção de Arbovírus do Instituto Evandro Chagas. Na literatura pouco se tem sobre neuropatologia experimental induzida pelo vírus Marabá, apesar dos 30 anos de isolamento. Um único estudo, porém, revelou que a infecção viral em camundongos recém-nascidos provoca necrose e picnose em neurônios em várias regiões do sistema nervoso central (SNC) O objetivo do presente trabalho foi investigar a distribuição do vírus Marabá no SNC, a ativação microglial e astrocitária, aspectos histopatológicos; e a expressão de citocinas e óxido nítrico (NO), na encefalite induzida pelo vírus Marabá em camundongo BALB/c adultos. Para tanto, foram realizados processamentos de amostras para análise histopatologica; immunohistoquímica para marcação de microglia, astrócitos e antígeno viral; testes de quantificação de citocinas e NO; e análises estatísticas. Os resultados demonstraram que os animais infectados (Ai) 3 dias após a inoculação (d.p.i.) apresentam discreta marcação do antígeno viral, bem como quanto a ativação de microglia e astrócitos no SNC. Por outro lado, nos Ai 6 d.p.i. a marcação do antígeno viral foi observada em quase todas regiões encefálicas, observando-se intensa ativação microglial nestes locais, embora a astrogliose tenha sido menor. Edema, necrose e apoptose de neurônios foram observados principalmente no bulbo olfatório, septo interventrícular e córtex frontal dos Ai 6 d.p.i. A quantificação dos níveis de IL-12p40, IL-10, IL-6, TNF- α, INF-ү, MCP-1 e de NO mostrou aumentos significativos nos Ai 6 d.p.i., quando comparados aos animais controles e Ai 3 d.p.i.. Por outro lado, os níveis de TGF-β, importante imunossupressor, não foi significativo em todos os grupos e tempos avaliados (3 e 6 d.p.i.). Estes resultados indicam que o vírus Marabá pode infectar diversas regiões do SNC de camundongo BALB/c adulto 6 d.p.i., produzindo alterações anátomo-patológicas e uma forte resposta imune inflamatória que pode ser letal para o animal.

Modelagem do mCSEM no domínio do tempo usando transformada discreta de Fourier

A modelagem do mCSEM é feita normalmente no domínio da frequência, desde sua formulação teórica até a análise dos resultados, devido às simplificações nas equações de Maxwell, possibilitadas quando trabalhamos em um regime de baixa frequência. No entanto, a abordagem através do domínio do tempo pode em princípio fornecer informação equivalente sobre a geofísica da subsuperfície aos dados no domínio da frequência. Neste trabalho, modelamos o mCSEM no domínio da frequência em modelos unidimensionais, e usamos a transformada discreta de Fourier para obter os dados no domínio do tempo. Simulamos ambientes geológicos marinhos com e sem uma camada resistiva, que representa um reservatório de hidrocarbonetos. Verificamos que os dados no domínio do tempo apresentam diferenças quando calculados para os modelos com e sem hidrocarbonetos em praticamente todas as configurações de modelo. Calculamos os resultados considerando variações na profundidade do mar, na posição dos receptores e na resistividade da camada de hidrocarbonetos. Observamos a influência da airwave, presente mesmo em profundidades oceânicas com mais de 1000m, e apesar de não ser possível uma simples separação dessa influência nos dados, o domínio do tempo nos permitiu fazer uma análise de seus efeitos sobre o levantamento. Como parte da preparação para a modelagem em ambientes 2D e 3D, fazemos também um estudo sobre o ganho de desempenho pelo uso do paralelismo computacional em nossa tarefa.

Green markov - uma abordagem híbrida de política markoviana e simulação discreta para planejamento de alocação de usuários em redes macro-femto

O uso da comunicação de voz e dados através de dispositivos móveis vem aumentando significativamente nos últimos anos. Tal expansão traz algumas dificuldades inerentes, tais como: ampliação constante de capacidade das redes e eficiência energética. Neste contexto, vem se consolidando o conceito de Green networks, que se concentra no esforço para economia de energia e redução de CO2. Neste sentido, este trabalho propõe validar um modelo de uma política baseado em processo markoviano de decisão, visando a otimizar o consumo de energia, QoS e QoE, na alocação de usuários em redes macrocell e femtocell. Para isso o modelo foi inserido no simulador NS-2, aliando a solução analítica markoviana à flexibilidade característica da simulação discreta. A partir dos resultados apresentados na simulação, a política obteve uma economia significativa no consumo energético, melhorando a eficiência energética em até 4%, além de melhorar a qualidade de serviço em relação às redes macrocell e femtocell, demonstrando-se eficaz, de modo a alterar diretamente as métricas de QoS e de QoE.

Modelo conceitual de gestão de produção baseado na gestão do conhecimento: um estudo no ambiente operário da indústria automotiva

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelo de gerenciamento da logística reversa integrado às questões estratégicas das organizações

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um modelo educacional para a conservação de energia

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

Aplicação do AHP em um caso de escolha dos modais de transporte para a movimentação das partes de um aerogerador

Wind power is a type of energy that is still not too explored in Brazil and, because of the lack of experience in projects of this size, there are still some problems during the stages of planning and execution of wind farms projects. One of these problems is related with the parts’ transportation logistics, since these parts are difficult to transport, because of their length, weight or shape. Furthermore, another aggravating factor is the lack of options regarding to the transportation modals that are available to do the route between the manufacture place and the project site. To help in the decision-making process about the ideal transportation configuration, aiming to reduce the dependence of the logistics’ coordinator, it was chosen to use he AHP method to compare some criteria that have influence in the modal’s choice process. The criteria, determined by the members of the company’s logistics’ department, are: transportation costs, transportation time and the risk of causing damages to the cargo. The results shown by this model, using theoretical background, that standardize the processes related to the modal’s choice

Desenvolvimento da Suécia durante os Anos dourados do Capitalismo: fatores históricos, ascensão do Welfare State, influências de Gunnar Myrdal e o modelo Rehn-Meidner

A Suécia está entre os países desenvolvidos que mais obtiveram êxito na construção do seu Estado de Bem-Estar Social (Welfare State). Esta instituição amadureceu durante os Anos Dourados do Capitalismo (1945 - 1975). O sucesso na sua construção pode estar ligado a uma série de fatores, como: o contexto internacional de Bretton Woods; as raízes históricas do país, com suas especificidades institucionais, econômicas e sociais; a atuação do Partido Social Democrata sueco, que contou com a participação de Gunnar Myrdal, um grande pensador econômico e um dos maiores teóricos referentes ao Welfare State; o Modelo Rehn-Meidner, que foi elaborado na década de 1950 e visou crescimento econômico, pleno emprego, controle inflacionário e equalização da renda simultaneamente através de políticas macroeconômicas contracionistas, Políticas Ativas no Mercado de Trabalho e Política de Salário Solidário. Dado tudo isto, o objetivo desta pesquisa é entender o processo de desenvolvimento do país e do seu Welfare State, analisando as medidas adotadas no período de 1950 a 1975, com particular interesse em identificar as possíveis influências que o Modelo Rehn-Meidner e o pensamento econômico e político de Gunnar Myrdal tiveram na escolha das políticas que contribuíram para o desenvolvimento do país. Além disso, será analisado o ambiente internacional da época, bem como a História da Suécia, com a finalidade de identificar se e como outros fatores contribuíram para o desenvolvimento socioeconômico da Suécia e do seu Estado de Bem-Estar Social

Ensino e aprendizagem de Biologia em trilhas interpretativas: o modelo contextual do aprendizado como referencial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Flexibilidad discreta de mecanismos y estructuras

Cada vez con más frecuencia los procesos de diseño y fabricación de componentes mecánicos demandan herramientas de simulación que permitan el estudio dinámico de mecanismos con piezas deformables. Esto plantea dificultades numéricas debidas fundamentalmente al carácter no lineal de la dinámica de estos dispositivos; no linealidad fundamentalmente geométrica asociada a los grandes desplazamientos y/o grandes deformaciones. Existen en la literatura modelos de vigas no lineales capaces de resolver con precisión este tipo de problemas, aunque suelen ser computacionalmente costosos. Este trabajo pretende explorar la posibilidad de sustituir los elementos continuos deformables tipo viga por otros equivalentes formados por elementos rígidos interconectados con una flexibilidad discreta concentrada en los nodos. De esta manera, se pretende sustituir elementos que tienen una flexibilidad continua por otros equivalentes que la tienen discreta, concentrada en las articulaciones. Existen precedentes de estudios de discretización de vigas en barras rígidas unidas por muelles y resortes de flexión [3]. La novedad de este trabajo es que representa la rigidez a flexión y tracción mediante potenciales de penalización asociados a restricciones. Se estudiará una viga biapoyada sencilla en pequeñas deformaciones para establecer una equivalencia entre la viga continua y la viga discretizada con restricciones que representan la flexión. Para ello se obtendrá una relación entre la penalización a emplear y las características mecánicas de la viga y su discretización. El modelo resultante se implementará en un entorno de cálculo de C++, disponible en el grupo de investigación, para realizar diferentes cálculos que permitan evaluar los resultados.

Marco computacional para la definición de un modelo bio-inspirado en la señalización celular

Las Redes de Procesadores Evolutivos-NEP propuestas en [Mitrana et al., 2001], son un modelo computacional bio-inspirado a partir de la evolución de poblaciones de células, definiendo a nivel sintáctico algunas propiedades biológicas. En este modelo, las células están representadas por medio de palabras que describen secuencias de ADN. Informalmente, en algún instante de tiempo, el sistema evolutivo está representado por una colección de palabras cada una de las cuales representa una célula. El espacio genotipo de las especies, es un conjunto que recoge aquellas palabras que son aceptadas como sobrevivientes (es decir, como \correctas"). Desde el punto de vista de la evolución, las células pertenecen a especies y su comunidad evoluciona de acuerdo a procesos biológicos como la mutación y la división celular. éstos procesos representan el proceso natural de evolución y ponen de manifiesto una característica intrínseca de la naturaleza: el paralelismo. En este modelo, estos procesos son vistos como operaciones sobre palabras. Formalmente, el modelo de las NEP constituyen una arquitectura paralela y distribuida de procesamiento simbólico inspirada en la Máquina de conexión [Hillis, 1981], en el Paradigma de Flujo Lógico [Errico and Jesshope, 1994] y en las Redes de Procesadores Paralelos de Lenguajes (RPPL) [Csuhaj-Varju and Salomaa, 1997]. Al modelo NEP se han ido agregando nuevas y novedosas extensiones hasta el punto que actualmente podemos hablar de una familia de Redes de Procesadores Bio-inspirados (NBP) [Mitrana et al., 2012b]. Un considerable número de trabajos a lo largo de los últimos años han demostrado la potencia computacional de la familia NBP. En general, éstos modelos son computacionalmente completos, universales y eficientes [Manea et al., 2007], [Manea et al., 2010b], [Mitrana and Martín-Vide, 2005]. De acuerdo a lo anterior, se puede afirmar que el modelo NEP ha adquirido hasta el momento un nivel de madurez considerable. Sin embargo, aunque el modelo es de inspiración biológica, sus metas siguen estando motivadas en la Teoría de Lenguajes Formales y las Ciencias de la Computación. En este sentido, los aspectos biológicos han sido abordados desde una perspectiva cualitativa y el acercamiento a la realidad biológica es de forma meramente sintáctica. Para considerar estos aspectos y lograr dicho acercamiento es necesario que el modelo NEP tenga una perspectiva más amplia que incorpore la interacción de aspectos tanto cualitativos como cuantitativos. La contribución de esta Tesis puede considerarse como un paso hacia adelante en una nueva etapa de los NEPs, donde el carácter cuantitativo del modelo es de primordial interés y donde existen posibilidades de un cambio visible en el enfoque de interés del dominio de los problemas a considerar: de las ciencias de la computación hacia la simulación/modelado biológico y viceversa, entre otros. El marco computacional que proponemos en esta Tesis extiende el modelo de las Redes de Procesadores Evolutivos (NEP) y define arquitectura inspirada en la definición de bloques funcionales del proceso de señalización celular para la solución de problemas computacionales complejos y el modelado de fenómenos celulares desde una perspectiva discreta. En particular, se proponen dos extensiones: (1) los Transductores basados en Redes de Procesadores Evolutivos (NEPT), y (2) las Redes Parametrizadas de Procesadores Evolutivos Polarizados (PNPEP). La conservación de las propiedades y el poder computacional tanto de NEPT como de PNPEP se demuestra formalmente. Varias simulaciones de procesos relacionados con la señalización celular son abordadas sintáctica y computacionalmente, con el _n de mostrar la aplicabilidad e idoneidad de estas dos extensiones. ABSTRACT Network of Evolutionary Processors -NEP was proposed in [Mitrana et al., 2001], as a computational model inspired by the evolution of cell populations, which might model some properties of evolving cell communities at the syntactical level. In this model, cells are represented by words which encode their DNA sequences. Informally, at any moment of time, the evolutionary system is described by a collection of words, where each word represents one cell. Cells belong to species and their community evolves according to mutations and division which are defined by operations on words. Only those cells accepted as survivors (correct) are represented by a word in a given set of words, called the genotype space of the species. This feature is analogous with the natural process of evolution. Formally, NEP is based on an architecture for parallel and distributed processing inspired from the Connection Machine [Hillis, 1981], the Flow Logic Paradigm [Errico and Jesshope, 1994] and the Networks of Parallel Language Processors (RPPL) [Csuhaj-Varju and Salomaa, 1997]. Since the date when NEP was proposed, several extensions and variants have appeared engendering a new set of models named Networks of Bio-inspired Processors (NBP) [Mitrana et al., 2012b]. During this time, several works have proved the computational power of NBP. Specifically, their efficiency, universality, and computational completeness have been thoroughly investigated [Manea et al., 2007, Manea et al., 2010b, Mitrana and Martín-Vide, 2005]. Therefore, we can say that the NEP model has reached its maturity. Nevertheless, although the NEP model is biologically inspired, this model is mainly motivated by mathematical and computer science goals. In this context, the biological aspects are only considered from a qualitative and syntactical perspective. In view of this lack, it is important to try to keep the NEP theory as close as possible to the biological reality, extending their perspective incorporating the interplay of qualitative and quantitative aspects. The contribution of this Thesis, can be considered as a starting point in a new era of the NEP model. Then, the quantitative character of the NEP model is mandatory and it can address completely new different types of problems with respect to the classical computational domain (e.g. from the computer science to system biology). Therefore, the computational framework that we propose extends the NEP model and defines an architecture inspired by the functional blocks from cellular signaling in order to solve complex computational problems and cellular phenomena modeled from a discrete perspective. Particularly, we propose two extensions, namely: (1) Transducers based on Network of Evolutionary Processors (NEPT), and (2) Parametrized Network of Polarized Evolutionary Processors (PNPEP). Additionally, we have formally proved that the properties and computational power of NEP is kept in both extensions. Several simulations about processes related with cellular signaling both syntactical and computationally have been considered to show the model suitability.

Avaliação de incertezas na calibração automática do modelo SWMM

Este trabalho é referente ao desenvolvimento de um calibrador multiobjetivo automático do modelo SWMM (Storm Water Management Model), e avaliação de algumas fontes de incertezas presentes no processo de calibração, visando à representação satisfatória da transformação chuva-vazão. O código foi escrito em linguagem C, e aplica os conceitos do método de otimização multiobjetivo NSGAII (Non Dominated Sorting Genetic Algorithm) com elitismo controlado, além de utilizar o código fonte do modelo SWMM para a determinação das vazões simuladas. Paralelamente, também foi criada uma interface visual, para melhorar a facilidade de utilização do calibrador. Os testes do calibrador foram aplicados a três sistemas diferentes: um sistema hipotético disponibilizado no pacote de instalação do SWMM; um sistema real de pequenas dimensões, denominado La Terraza, localizado no município de Sierra Vista, Arizona (EUA); e um sistema de maiores dimensões, a bacia hidrográfica do Córrego do Gregório, localizada no município de São Carlos (SP). Os resultados indicam que o calibrador construído apresenta, em geral, eficiência satisfatória, porém é bastante dependente da qualidade dos dados observados em campo e dos parâmetros de entrada escolhidos pelo usuário. Foi demonstrada a importância da escolha dos eventos utilizados na calibração, do estabelecimento de limites adequados nos valores das variáveis de decisão, da escolha das funções objetivo e, principalmente, da qualidade e representatividade dos dados de monitoramento pluvio e fluviométrico. Conclui-se que estes testes desenvolvidos contribuem para o entendimento mais aprofundado dos processos envolvidos na modelagem e calibração, possibilitando avanços na confiabilidade dos resultados da modelagem.

Análise do processo de escolha de crédito bancário: uma enquete nas pequenas empresas da indústria gráfica do Distrito Federal

O objetivo deste estudo consistiu-se em analisar os fatores influentes no comportamento de compra industrial, na situação de decisão de crédito bancário em pequenas empresas. Para tanto, foram entregues questionários a doze empresas da indústria gráfica, selecionadas pelo número de empregados (de 20 a 100 - pequenas indústrias, segundo o critério do IBGE), localizadas no Distrito Federal e associadas ao sindicato da categoria. De acordo com resultados obtidos por meio do levantamento de campo, as conclusões desta pesquisa puderam ser exploradas tendo-se como base três pontos principais: a) os resultados relativos aos fatores influentes no comportamento do consumidor industrial, tais como os referentes a importância da localização geográfica do fornecedor, dos seus recursos tecnológicos e da redução, pelos compradores, dos riscos percebidos nas decisões de compras, dentre outros que mostraram-se condizentes com as pressuposições do modelo de comportamento do mercado industrial adotado; b) a discussão relativa à situação de decisão de crédito bancário, baseado na literatura pesquisada. De acordo com os resultados, puderam-se detalhar os aspectos relativos aos atributos dos bancos e do crédito, destacando-se, dentre outros, a importância da imagem da instituição financeira, da qualidade do gerente de contas e do custo dos empréstimos e financiamentos; c) as especificidades da pequena empresa, que puderam ser visualizadas nos resultados da pesquisa de campo como, por exemplo, a estratégia intuitiva e pouco formalizada, a situação extra-organizacional incontrolável e a racionalidade político-econômico-familiar do pequeno empresário.

Estudo morfológico e eletrofisiológico dos efeitos da injeção intravítrea de ácido micofenólico em coelhos utilizando um modelo de uveíte crônica experimental

Uveítes são inflamações intra-oculares geralmente crônicas e constituem uma das principais causas de cegueira no mundo. Os corticosteroides são a droga de primeira escolha para o tratamento das uveítes não infecciosas, mas muitas vezes há necessidade do uso de outras drogas imunossupressoras. O micofenolato de mofetila (MMF) é um potente imunossupressor administrado por via oral que vem sendo utilizado com sucesso no tratamento das uveítes, mas cujos efeitos colaterais muitas vezes tornam necessária sua suspensão. O MMF é uma pró-droga, que é transformada no fígado em ácido micofenólico (MPA), o imunossupressor ativo. Para minimizar os efeitos colaterais do uso do MPA e permitir que o olho receba uma dose maior da droga, testamos os efeitos da injeção intravítrea do MPA em um modelo de uveíte crônica experimental (UCE) em olhos de coelhos. Os objetivos deste estudo foram: 1) reproduzir um modelo de UCE em coelhos através da injeção intravítrea de M. tuberculosis; 2) estabelecer uma dose segura de MPA a ser injetada no vítreo; e 3) analisar os efeitos morfológicos, clínicos e eletrofisiológicos da injeção intravítrea de MPA em coelhos utilizados como modelo de UCE. O modelo de UCE reproduzido apresentou uma inflamação autolimitada, possuindo um pico de inflamação no 17° dia após a indução da uveíte. As doses de MPA testadas (0,1 e 1mg) não foram toxicas para a retina do coelho. O modelo de UCE recebeu uma injeção intravítrea de 0,1mg de MPA e as análises clinicas demonstraram uma redução na inflamação. As análises realizadas com o eletrorretinograma (ERG) também apontaram uma melhora na inflamação através da recuperação da latência das ondas-a e b (fotópicas e escotópica) e recuperação da amplitude da onda-a (fotópica). As análises morfológicas com HE não apresentaram alterações na estrutura retinia, porem a imunohistoquimica para proteína GFAP evidenciou gliose das células de Müller, sinalizando um processo inflamatório. Concluímos que o modelo de UCE reproduziu uma uveíte anterior semelhante à uveíte causada em humanos e a dose de MPA utilizada apresentou efeitos terapêuticos durante o pico de inflamação, mostrando uma diminuição da inflamação e promovendo a recuperação de fotorreceptores e células bipolares-ON. Este resultado faz das injeções intravítreas de MPA um recurso promissor no tratamento de uveítes. Porém, novos experimentos são necessários para padronizar os resultados encontrados