Análise do descritor de padrões mapeados localmente em multiescala para classificação de textura em imagens digitais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Detecção de impressões digitais fraudulentas utilizando padrões mapeados localmente em multiescala

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização geomorfométrica multiescala de modelos digitais de terreno.

O estudo das formas de relevo através da geomorfometria ciência que quantifica as superfícies topográficas demanda que múltiplas escalas sejam consideradas simultaneamente. Esse fato soma-se à continuidade espacial inerente à topografia, a qual raramente apresenta limites naturais abruptos, para conceder um caráter vago às formas de relevo. Essa dupla vagueza, no entanto, é raramente abordada de forma explícita em trabalhos científicos que, usualmente, valem-se de limiares e definições subjetivas e arbitrárias para descreverem o relevo. Dentro desse contexto, o trabalho apresenta um método inovador de caracterização geomorfométrica multiescala de modelos digitais de terreno (MDTs). A abordagem proposta baseia-se no método de extração de feições morfométricas de Wood (1996), mas o modifica em um número de maneiras: (i) expandindo o número de classes identificadas; (ii) transformando-o em um sistema fuzzy, cujos conjuntos fuzzy são parametrizados automaticamente e; (iii) limitando localmente a escala máxima de análise de maneira não-supervisionada. Como resultado, obtém-se um mapa de feições fundamentais e um mapa de escalas fundamentais que, juntos, sintetizam a estrutura multiescala das superfícies. Além disso, são produzidos mapas de pertinências fuzzy e de índice de confusão para cada escala analisada, assim como versões multiescala dos mesmos. Para avaliar a transferibilidade e o caráter não-supervisionado do método, foram analisados cinco MDTs oriundos de bases de dados distintas, com diferentes resoluções e extensões espaciais, compreendendo regiões continentais, do fundo dos oceanos e do planeta Marte. Os resultados obtidos foram avaliados em relação à utilização de escalas e parametrizações fixas, atestando a capacidade do método de empreender caracterizações geomorfométricas mais completas do que abordagens convencionais. Duas aplicações foram ainda propostas: a parametrização geomorfométrica multiescala e o desenvolvimento de uma assinatura morfométrica multiescala, demonstrando claros caminhos para a continuidade da pesquisa. Como conclusão geral, não obstante a algumas limitações apontadas, considerou-se que o trabalho apresentado alcançou seu objetivo de prover a caracterização geomorfométrica multiescala de modelos digitais de terreno.

MoCHA : arquitetura dedicada para a compensação de movimento em decodificadores de vídeo de alta definição, seguindo o padrão H.264

O padrão H.264 foi desenvolvido pelo JVT, que foi formado a partir de uma união entre os especialistas do VCEG da ITU-T e do MPEG da ISO/IEC. O padrão H.264 atingiu seu objetivo de alcançar as mais elevadas taxas de processamento dentre todos os padrões existentes, mas à custa de um grande aumento na complexidade computacional. Este aumento de complexidade impede, pelo menos na tecnologia atual, a utilização de codecs H.264 implementados em software, quando se deseja a decodi cação de vídeos de alta de nição em tempo real. Essa dissertação propõe uma solução arquitetural de hardware, denominada MoCHA, para compensação de movimento do decodi cador de vídeo de alta de nição, segundo o padrão H.264/AVC. A MoCHA está dividida em três blocos principais, a predição dos vetores de movimento, o acesso à memória e o processamento de amostras. A utilização de uma cache para explorar a redundância dos dados nos acessos à mem ória, em conjunto com melhorias propostas, alcançou economia de acessos à memória superior a 60%, para os casos testados. Quando uma penalidade de um ciclo por troca de linha de memória é imposta, a economia de ciclos de acesso supera os 75%. No processamento de amostras, a arquitetura realiza o processamento dos dois blocos, que dão origem ao bloco bi-preditivo, de forma serial. Dessa forma, são economizados recursos de hardware, uma vez que a duplicação da estrutura de processamento não é requerida. A arquitetura foi validada a partir de simulações, utilizando entradas extraídas de seqüências codi cadas. Os dados extraídos, salvos em arquivos, serviam de entrada para a simulação. Os resultados da simulação foram salvos em arquivos e comparados com os resultados extraídos. O processador de amostras do compensador de movimento foi prototipado na placa XUP Virtex-II Pro. A placa possui um FPGA VP30 da família Virtex-II PRO da Xilinx. O processador PowerPC 405, presente no dispositivo, foi usado para implementar um test bench para validar a operação do processador de amostras mapeado para o FPGA. O compensador de movimento para o decodi cador de vídeo H.264 foi descrito em VHDL, num total de 30 arquivos e cerca de 13.500 linhas de código. A descrição foi sintetizada pelo sintetizador Syplify Pro da Symplicity para o dispositivo XC2VP30-7 da Xilinx, consumindo 8.465 slices, 5.671 registradores, 10.835 LUTs, 21 blocos de memó- ria interna e 12 multiplicadores. A latência mínima para processar um macrobloco é de 233 ciclos, enquanto a máxima é de 590, sem considerar misses na cache. A freqüência máxima de operação foi de 100,5 MHz. A arquitetura projetada é capaz de processar, no pior caso, 36,7 quadros HDTV de 1080 por 1920, inteiramente bi-preditivos, por segundo. Para quadros do tipo P, que não utilizam a bi-predição, a capacidade de processamento sobe para 64,3 quadros por segundo. A arquitetura apresentada para o processamento de quadros bi-preditivos e a hierarquia de memória são, até o momento, inéditas na literatura. Os trabalhos relativos a decodi cadores completos não apresentam a solução para esse processamento. Os resultados apresentados tornam a MoCHA uma solução arquitetural capaz de fazer parte de um decodi cador para vídeos de alta definição.

Análise estatística de padrões sísmicos: decomposição em multiescala

O processamento de registros sísmicos é uma tarefa muito importante dentro da Geofísica e que representa um desafio permanente na exploração de petróleo. Embora esses sinais forneçam uma imagem adequada da estrutura geológica do subsolo, eles são contaminados por ruídos e, o ground roll é a componente principal. Este fato exige um esforço grande para o desenvolvimento de metodologias para filtragem, Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar um método de remoção do ruído ground roll fazendo uso de ferramentas da Física Estatística. No método, a Análise em Ondeletas é combinada com a Transformada de Karhunen-Loève para a remoção em uma região bem localizada. O processo de filtragem começa com a Decomposição em Multiescala. Essa técnica permite uma representação em tempo-escala fazendo uso das ondeletas discretas implementadas a filtros de reconstrução perfeita. O padrão sísmico original fica representado em multipadrões: um por escala. Assim, pode-se atenuar o ground roll como uma operação cirúrgica em cada escala, somente na região onde sua presença é forte, permitindo preservar o máximo de informações relevantes. A atenuação é realizada pela definição de um fator de atenuação Af. Sua escolha é feita pelo comportamento dos modos de energia da Transformada de Karhunen-Loève. O ponto correspondendo a um mínimo de energia do primeiro modo é identificado como um fator de atenuação ótimo

Análise multiescala de séries temporais do efeito da cintilação ionosférica nos sinais de satélite GPS a partir de wavelets não decimadas

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

Apreciação, pelo Congresso Nacional, sobre padrão de televisão digital: algumas considerações

Analisa se o documento assinado em 29 de junho de 2006 sobre o padrão de televisão digital a ser adotado no País deve, ou não, ser apreciado pelo Congresso Nacional.

Da necessidade de viabilidade da adoção do padrão dados abertos ligados pelo Congresso Nacional : um estudo no contexto do orçamento público

Analisa a necessidade e a viabilidade da adoção do padrão Dados Abertos Ligados pelo Congresso Nacional no que concerne à informação sobre o Orçamento Federal. Traz revisão dos fundamentos teóricos da Web Semântica e pesquisa acerca das principais tecnologias da Web Semântica, especialmente aquelas associadas ao padrão Dados Abertos e Ligados. Foi elaborado e aplicado um estudo de casos múltiplos, no qual se avaliou os sistemas de informação orçamentários do Congresso Nacional que possuem interface Web: o Siga Brasil (Senado) e o Fiscalize (Câmara dos Deputados).

Restituição fotogramétrica segundo o padrão da estruturação de dados Geoespaciais Vetoriais no ambiente E-FOTO.

No mês de outubro de 2007 a Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) lançou uma norma cartográfica composta de especificações técnicas para Estruturação de Dados Geoespaciais Digitais Vetoriais (EDGV) para a realização do mapeamento topográfico sistemático no Brasil. No mês de novembro de 2008 foi publicado o Decreto n 6666, que institui a Infra-Estrutura Nacional de Dados Espaciais e ratifica o uso das normas homologadas pela CONCAR, pelas instituições Federais. Este trabalho realiza dois requisitos, a saber: (a) fornece um esquema relacional alinhado as especificações da EDGV e (b) implementa um protótipo, com vistas a sua utilização no processo de restituição fotogramétrica nas instituições públicas responsáveis pelo mapeamento topográfico no Brasil. A implementação é realizada em ambiente de software livre. Também é importante salientar o caráter educacional da plataforma de software a ser implementada, para que o seu uso seja também direcionado para o ensino teórico e prático da fotogrametria digital nas instituições de ensino e pesquisa.

Identificação do padrão biomecânico de condutas motoras em escolares: o caso da marcha

A constituição de uma base de dados normativa da marcha é essencial para o diagnóstico e o tratamento de padrões atípicos da locomoção (SUTHERLAND et al., 1997). Não obstante, são escassas as informações relativas aos padrões normais da marcha de crianças (GANLEY e POWERS, 2005), carência ainda mais evidente no tocante à produção acadêmica sobre o padrão biomecânico da locomoção da população de crianças brasileiras. Nesse sentido, especialistas em análise de marcha alertam para o fato que crianças de diferentes populações podem exibir diferentes padrões de marcha de acordo com os grupos étnicos das quais foram extraídas (MORENO-HERNÁNDEZ et al., 2010). Assim sendo, o objetivo do presente estudo foi descrever o padrão biomecânico da marcha de crianças hígidas brasileiras entre 6 e 11 anos de idade. Cento e vinte e duas crianças hígidas, entre seis e 11 anos de idade foram aleatoriamente recrutadas de um universo de 328 alunos. Os sujeitos foram alocados em três grupos etários: Grupo 1 (6-7 anos), Grupo 2 (8-9 anos) e Grupo 3 (10-11 anos). Para o registro das imagens das marchas das crianças foi utilizado um sistema de captura bidimensional de movimento a uma freqüência de aquisição de 30 Hz, composto por uma câmera Sony modelo HC 46 posicionada ortogonalmente a 6 metros da pista. Marcadores esféricos reflexivos de 20mm de diâmetro foram fixados em ambos os lados do corpo dos participantes. Os valores em bruto das coordenadas dos marcadores foram transformadas em coordenadas globais 2D (CALDWELL et al., 2004) e processadas no software SkillSpector (Versão 1.0). A estratégia de Hof (1996) foi utilizada para a normalização dos dados da marcha. Os comprimentos de passo e passada apresentaram uma tendência de aumento com o avanço da idade até 8-9 anos de idade, ao passo que a cadência dos passos apresentou uma tendência de diminuição até o mesmo período. Os números não-dimensionais não apresentaram qualquer tendência de alteração com o avanço da idade. Os três grupos etários apresentaram trajetórias angulares articulares semelhantes. O presente estudo constitui ação pioneira no que tange à descrição do padrão cinemático da marcha de crianças hígidas brasileiras entre 6 e 11 anos de idade. Assim sendo, consideramos que um primeiro passo foi dado no sentido da constituição de uma base de dados normativa da locomoção desses indivíduos.

Análise da concordância entre o plano dietético Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) e o padrão alimentar de pacientes hipertensos

A adoção do plano dietético Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) tem sido enfatizado na população hipertensa como uma importante estratégia no controle dos níveis pressóricos elevados. O objetivo deste estudo foi analisar o consumo alimentar de macro e micronutrientes em pacientes hipertensos, em especial do sódio, cálcio, potássio e magnésio, e comparar com as recomendações dietéticas contidas no plano DASH. Estudo transversal envolvendo uma amostra de conveniência composta por 113 hipertensos entre 40 e 69 anos. A medida da pressão arterial (PA) foi determinada com aparelho eletrônico devidamente calibrado e a avaliação dietética obtida pelo questionário de freqüência do consumo alimentar. Os alimentos ingeridos foram convertidos em porções e distribuídos em diferentes grupos alimentares. A faixa de porções recomendadas pelo plano DASH foi determinada com base na média das necessidades energéticas desta amostra permitindo assim uma posterior comparação com o hábito alimentar dos hipertensos, utilizando um escore de pontos com pontuação máxima de 9 pontos. A amostra foi dividida em três grupos: grupo B que obteve 2,5 a 4,0 pontos (n=34; 30%), grupo M entre 4,5 a 5,0 pontos (n=43; 38%) e grupo A que obteve 5,5 a 8,0 pontos (n=36; 32%). Não foram observadas diferenças significativas na média da PA sistólica (14024 vs 13823 vs 13515 mmHg) e diastólica (8617 vs 8813 vs 8410 mmHg). Apesar do grupo A consumir mais proteínas e gordura monoinsaturada, foi detectado um excesso pronunciado na ingestão de gordura saturada, colesterol e das calorias totais, por este grupo de pacientes. No que tange a ingestão dos micronutrientes, o grupo A apresentou consumo significativamente maior de cálcio, potássio e magnésio, refletido pela maior ingestão de vegetais e frutas em comparação aos grupos B e M. A média de ingestão do sódio intrínseco foi significativamente maior no grupo A (4,12,0 vs 3,11,1 vs 2,71,1 g/dia). Foram detectadas, apenas no grupo A, correlações entre PA sistólica e o percentual de proteína (r = -0,5; p=0,002) e PA sistólica e o percentual de carboidrato (r = 0,4; p=0,02). Apenas um terço dos hipertensos avaliados apresentaram padrão alimentar mais concordante com o plano DASH e com maior ingestão de proteínas, gordura monoinsaturada, fibras, cálcio, potássio e magnésio. Entretanto, o consumo mais elevado de sódio, gordura saturada, colesterol e das calorias totais por este grupo de pacientes poderia restringir uma maior queda dos níveis pressóricos elevados.

Reconhecimento de padrão na biodisponibilidade do ferro utilizando o Algoritmo Fuzzy C-Means

Este trabalho apresenta um método para reconhecimento do padrão na biodisponibilidade do ferro, através da interação com substâncias que auxiliam a absorção como vitamina C e vitamina A e nutrientes inibidores como cálcio, fitato, oxalato, tanino e cafeína. Os dados foram obtidos através de inquérito alimentar, almoço e jantar, em crianças de 2 a 5 anos da única Creche Municipal de Paraty-RJ entre 2007 e 2008. A Análise de Componentes Principais (ACP) foi aplicada na seleção dos nutrientes e utilizou-se o Algoritmo Fuzzy C-Means (FCM) para criar os agrupamentos classificados de acordo com a biodisponibilidade do ferro. Uma análise de sensibilidade foi desenvolvida na tentativa de buscar quantidades limítrofes de cálcio a serem consumidas nas refeições. A ACP mostrou que no almoço os nutrientes que explicavam melhor a variabilidade do modelo foram ferro, vitamina C, fitato e oxalato, enquanto no jantar o cálcio se mostrou eficaz na determinação da variabilidade do modelo devido ao elevado consumo de leite e derivados. Para o almoço, a aplicação do FCM na interação dos nutrientes, notou-se que a ingestão de vitamina C foi determinante na classificação dos grupos. No jantar, a classificação de grupos foi determinada pela quantidade de ferro heme na interação com o cálcio. Na análise de sensibilidade realizada no almoço e no jantar, duas iterações do algoritmo determinaram a interferência total do cálcio na biodisponibilidade do ferro.

Modelagem do padrão TISS por meio do enfoque dual da Fundação openEHR

Em 2005, a Agência Nacional de Saúde Suplementar (ANS) estabelece o padrão TISS (Troca de Informação na Saúde Suplementar), intercâmbio eletrônico obrigatório entre as operadoras de planos de saúde (cerca de 1500 registradas na ANS) e prestadores de serviços (cerca de 200 mil) sobre os eventos de assistência prestados aos beneficiários. O padrão TISS foi desenvolvido seguindo a estrutura do Comitê ISO/TC215 de padrões para informática em saúde e se divide em quatro partes: conteúdo e estrutura, que compreende a estrutura das guias em papel; representação de conceitos em saúde, que se refere às tabelas de domínio e vocabulários em saúde; comunicação, que contempla as mensagens eletrônicas; e segurança e privacidade, seguindo recomendação do Conselho Federal de Medicina (CFM). Para aprimorar sua metodologia de evolução, essa presente tese analisou o grau de interoperabilidade do padrão TISS segundo a norma ISO 20514 (ISO 20514, 2005) e a luz do modelo dual da Fundação openEHR, que propõe padrões abertos para arquitetura e estrutura do Registro Eletrônico de Saúde (RES). O modelo dual da Fundação openEHR é composto, no primeiro nível, por um modelo de referência genérico e, no segundo, por um modelo de arquétipos, onde se detalham os conceitos e atributos. Dois estudos foram realizados: o primeiro se refere a um conjunto de arquétipos demográficos elaborados como proposta de representação da informação demográfica em saúde, baseado no modelo de referência da Fundação openEHR. O segundo estudo propõe um modelo de referência genérico, como aprimoramento das especificações da Fundação openEHR, para representar o conceito de submissão de autorização e contas na saúde, assim como um conjunto de arquétipos. Por fim, uma nova arquitetura para construção do padrão TISS é proposta, tendo como base o modelo dual da Fundação openEHR e como horizonte a evolução para o RES centrado no paciente

Direito Internacional dos Investimentos e o Brasil: uma perspectiva a partir do padrão de tratamento justo e equitativo

O crescente fluxo global de investimentos estrangeiros coloca o tema da regulação dos investimentos estrangeiros no cerne das preocupações do Direito Internacional. Em uma estrutura formal com diversos níveis, o Direito Internacional dos Investimentos passa por constantes readaptações e reconstruções. Diversas alternativas teóricas têm sido propostas para responder aos muitos questionamentos relativos ao futuro do Direito Internacional dos Investimentos. Ao longo das décadas, o Brasil optou por manter-se isolado do regime internacional de regulação de investimentos estrangeiros, de maneira que a questão permaneceu regulada inteiramente por um mosaico normativo disperso entre normas constitucionais e infraconstitucionais. O crescente papel do Brasil como país exportador de capitais especialmente em virtude da expansão da indústria do petróleo e gás levou à recente revisão das diretrizes de política externa em matéria de investimentos estrangeiros. A decisão de negociar acordos internacionais de investimentos pode trazer diversas consequências para o ordenamento jurídico doméstico, dentre as quais se destaca a interferência do padrão de tratamento justo e equitativo no exercício do poder regulatório pelo Estado. A recorrente invocação do padrão de tratamento justo e equitativo contrasta com as incertezas sobre seu conteúdo. Ainda que possa existir uma compatibilidade teórica entre esse padrão de tratamento e o Direito brasileiro, a exposição às interpretações criativas dos tribunais arbitrais pode representar um risco para o Brasil, que deve cuidadosamente avaliar a pertinência de incluir uma cláusula do padrão de tratamento justo e equitativo nos acordos atualmente em negociação.

Distribuição das assembleias de girinos associadas a riachos da Reserva Ecológica de Guapiaçu, Cachoeiras de Macacú, Rio de Janeiro, Brasil

Os girinos são organismos diversos e abundantes nos pequenos riachos de cabeceira de florestas tropicais e constituem importantes componentes da diversidade biológica, da trófica e funcional dos sistemas aquáticos. Diferentes características estruturais e limnológicas dos ambientes aquáticos influenciam a organização das assembleias de girinos. Embora o estágio larvar dos anuros seja o mais vulnerável de seu ciclo de vida, sujeito a elevadas taxas de mortalidade, as pesquisas sobre girinos na região neotropical ainda são pouco representativas diante da elevada diversidade de anfíbios desta região e ferramentas que permitam a sua identificação ainda são escassas. Nesta tese, dividida em três capítulos, apresento uma compilação das informações relacionadas aos principais fatores que afetam as assembleias de girinos na região tropical (Capítulo 1), a caracterização morfológica dos girinos encontrados nos riachos durante o estudo e uma proposta de chave dicotômica de identificação (Capítulo 2) e avalio a importância relativa da posição geográfica e da variação temporal de fatores ambientais locais sobre as assembleias de girinos, assim como a correlação entre as espécies de girinos e as variáveis ambientais de 10 riachos, ao longo de 15 meses, nas florestas da REGUA (Capítulo 3). Há pelo menos oito tendências relacionadas à distribuição das assembleias de girinos: (1) o tamanho dos riachos e a diversidade de microhabitats são importantes características abióticas influenciando a riqueza e a composição de espécies; (2) em poças, o gradiente de permanência (e.g., hidroperíodo) e a heterogeneidade do habitat são os principais fatores moldando as assembleias de girinos; (3) a composição de espécies parece ser um parâmetro das assembleias mais relevante do que a riqueza de espécies e deve ser primeiramente considerado durante o planejamento de ações conservacionistas de anuros associados a poças e riachos; (4) a predação parece ser a interação biótica mais importante na estruturação das assembleias de girinos, com predadores vertebrados (e.g. peixes) sendo mais vorazes em habitats permanentes e predadores invertebrados (e.g. larvas de odonata) sendo mais vorazes em ambientes temporários; (5) os girinos podem exercer um efeito regulatório, predando ovos e girinos recém eclodidos; (6) o uso do microhabitat varia em função da escolha do habitat reprodutivo pelos adultos, presença de predadores, filogenia, estágio de desenvolvimento e heterogeneidade do habitat; (7) os fatores históricos restringem os habitats reprodutivos que uma espécie utiliza, impondo restrições comportamentais e fisiológicas; (8) a variação temporal nos fatores bióticos (e.g., fatores de risco), abióticos (e.g., distribuição de chuvas), e no padrão de reprodução das espécies pode interferir na estrutura das assembleias de girinos tropicais. A variação temporal na heterogeneidade ambiental dos riachos da REGUA resultou na previsibilidade das assembleias locais de girinos, sendo que os parâmetros ambientais explicaram 23% da variação na sua composição. Os parâmetros espaciais explicaram uma porção menor da variação nas assembleias (16%), enquanto uma porção relativamente elevada da variação temporal da heterogeneidade ambiental foi espacialmente estruturada (18%). As variáveis abióticas que apresentaram as maiores correlação com a composição das assembleias de girinos foram a proporção de folhiço e de rochas no fundo do riacho, e secundariamente a profundidade, a condutividade e a temperatura. O gradiente gerado pela proporção de folhiço e de rochas representou a transição entre riachos permanentes e intermitentes. Este gradiente proporcionou o turnover de espécies, o qual também seguiu um gradiente de condutividade, temperatura, profundidade, e em menor extensão, de hidroperíodo e largura, que estiveram fortemente associado ao grau de permanência dos riachos. Estes resultados corroboram tanto a hipótese do controle ambiental, como do controle biótico de comunidades e indicam que a variação temporal da heterogeneidade ambiental e a variação na posição geográfica são importantes para a estruturação local de assembleias de girinos da REGUA. Os resultados também permitiram distinguir entre assembleias de girinos exclusivas de riachos permanentes, exclusivas de riachos intermitentes e aquelas registradas nos dois tipos de riachos. Os resultados deste capítulo são relevantes para compreender em que extensão os efeitos da variação temporal na heterogeneidade ambiental e de processos espaciais afetam localmente a estruturação de assembleias de girinos.