Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-06-26T11:05:37Z No. of bitstreams: 1 MATEUS_PRESOTTO_BALEN_DIS.pdf: 1919889 bytes, checksum: 44d920fb6535d287fb71793205e67ca4 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-07-02T11:52:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MATEUS_PRESOTTO_BALEN_DIS.pdf: 1919889 bytes, checksum: 44d920fb6535d287fb71793205e67ca4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-02T12:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MATEUS_PRESOTTO_BALEN_DIS.pdf: 1919889 bytes, checksum: 44d920fb6535d287fb71793205e67ca4 (MD5) Previous issue date: 2018-03-12 / Software systems have become larger and more complex with considerable dissemination in many industries. Due to the need to become more comprehensive, eventually, operationally and managerially independent systems tend to interoperate with themselves. This integration between independent systems with evolutionary nature and geographically distributed results a class of systems called System-of-Systems. Considering that the architeture of software defines a base structure of a system and the engineering of requirements identifieds the necessary functionalities for a system, these activities are essential for any system, as a consequence, the identification of the stakeholders of a system becomes a primordial activity to elicit the necessary requirements and consequently build the system with the expected functionalities. This study preesents a process and a model for the identification of the main stakeholders of Acknowledged System-of-Systems with the objective of minimizing the problems caused in the definitions of requirements system and software architecture in thus category system. / Sistemas de software t?m se tornado maiores e mais complexos com consider?vel dissemina??o em muitas ?reas. Devido ? necessidade de se tornarem mais abrangentes, eventualmente, os sistemas operacionalmente e gerencialmente independentes tendem a interoperar entre eles. Esta integra??o entre sistemas independentes com natureza evolutiva e geograficamente distribu?do resulta uma classe de sistemas chamada Sistema-de-Sistemas. Uma vez que a Arquitetura de Software define a estrutura base de um sistema e a Engenharia de Requisitos identifica as funcionalidades necess?rias para um sistema, entende-se que essas atividades s?o essenciais para qualquer sistema, assim tornando a identifica??o dos stakeholders de um sistema uma atividade primordial para elicitar os requisitos necess?rios e, consequentemente, construir o sistema com as funcionalidades esperadas. Esta disserta??o apresenta um processo e um modelo para a identifica??o dos principais stakeholders de Sistema-de-Sistemas Acknowledged com o intuito de minimizar os problemas causados nas defini??es dos requisitos do sistema e da arquitetura de software por desconhecer os principais stakeholders.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-07-06T13:04:33Z No. of bitstreams: 1 WILLIAM SCHNEIDER_DIS.pdf: 3430246 bytes, checksum: 5fc61ba11d1155b509058a5d6a0c34b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-07-10T14:27:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 WILLIAM SCHNEIDER_DIS.pdf: 3430246 bytes, checksum: 5fc61ba11d1155b509058a5d6a0c34b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-10T14:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WILLIAM SCHNEIDER_DIS.pdf: 3430246 bytes, checksum: 5fc61ba11d1155b509058a5d6a0c34b9 (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / The increase in the number of cores available in Systems on a Chip has enabled the design of circuits with increasingly aggressive specifications. Efficient interconnection architectures such as intrachip networks are critical to the viability of these projects. However, measuring and comparing performanceof these networks for a given system is still a challenging task, which results from: (i) the complexity imposed by the abundance of available options in the design space of these networks; (ii) the current non-adoption of a unique evaluation platform to compare different networks proposals; (iii) the fact that the network traffic has a greater influence on the performance of such networks than any other design characteristic. This work has as main strategic goal the evaluation and comparison of different intrachip network architectures through the use of a unified evaluation platform. It adopts Nocbench, a recent platform, already validated in some contexts and proposed as a standard for the evaluation of intrachip networks. The employed evaluation method is based on the simulation of networks and uses as input traffic and computation models described in the form of traces, both extracted from real application. The main contributions of this work reside in: (i) the proposal of several enhancements to the chosen platform; (ii) the development of modules added to integrate the networks Hermes HS,Hermes OO, Hermes TB, Hermes VC, and YeaH from the author?s research group to the platform; (iii) the enhancement of the platform performance evaluation process, through the inclusion of metrics usually employed to compare intrachip networks, including: latency, throughput and jitter. A set of experiments validates the contributions and demonstrate the use the Nocbench platform as a useful tool in the comparison of intrachip networks of diverse origins. / O aumento no n?mero de n?cleos presentes em Sistemas Integrados em Chip tem proporcionado o projeto de circuitos com especifica??es cada vez mais agressivas. Arquiteturas de interconex?o eficientes tais como as redes intrachip s?o fundamentais para a viabilidade destes projetos. Entretanto, medir e comparar o desempenho destas redesainda ? uma tarefa desafiadora, resultado: (i) da complexidade imposta pela abund?ncia de op??es dispon?veis no espa?o de projeto destas redes; (ii) da atual n?o ado??o de uma mesma plataforma de avalia??o para a compara??o de diferentes propostas de redes; (iii) e do fato de o tr?fego de rede exercer uma influ?ncia muito maior do que qualquer caracter?stica de projeto no desempenho destas. Este trabalho tem como principal objetivo estrat?gico a avalia??o e compara??o de diferentes arquiteturas de redes intrachip atrav?s de uma plataforma de avalia??o unificada. Adota-se Nocbench, uma plataforma recente, j? validada em alguns contextos e proposta como um padr?o para a avalia??o de redes intrachip. O m?todo de avalia??o empregado baseia-se na simula??o de redes e utiliza como entrada modelos de tr?fego e de computa??o descritos sob a forma de traces, ambos extra?dos de aplica??es reais. As principais contribui??es do trabalho residem: (i) na proposta de diversas melhorias para a plataforma escolhida; (ii) no desenvolvimento de m?dulos para a integra??o das redes Hermes HS, Hermes OO, Hermes TB, Hermes VC e YeaHdo grupo de pesquisa do Autor ? plataforma em quest?o; (iii) no aprimoramento do processo de avalia??o de desempenho da plataforma, atrav?s da inclus?o de m?tricas comumente utilizadas para comparar redes intrachip, incluindo: lat?ncia, vaz?oe jitter. Um conjunto de experimentos valida as contribui??es e demonstra o uso da plataforma Nocbench como uma ferramenta ?til na compara??o de redes intrachip de origens diversas.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-07-16T17:26:53Z No. of bitstreams: 1 ELISA COSTA DIEL_DIS.pdf: 2030569 bytes, checksum: 97dac6ad532e10d4b88caec8f69d282e (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-07-23T11:12:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ELISA COSTA DIEL_DIS.pdf: 2030569 bytes, checksum: 97dac6ad532e10d4b88caec8f69d282e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T11:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELISA COSTA DIEL_DIS.pdf: 2030569 bytes, checksum: 97dac6ad532e10d4b88caec8f69d282e (MD5) Previous issue date: 2017-03-16 / Apesar de o ?gil buscar colabora??o com todos as partes envolvidas, a maioria dos projetos ?geis n?o extende essa colabora??o para o pessoal de opera??es. Problemas de comunica??o s?o um problema recorrente em equipes ?geis que tamb?m ? eminente na rela??o entre desenvolvedores e opera??es. Esta pesquisa visa compreender como a comunica??o acontece em DevOps a partir das percep??es dos praticantes. Para alcan?ar nosso objetivo, realizou-se uma Revis?o de Literatura sobre DevOps e Comunica??o, e conduziu-se um Estudo de Campo com dados qualitativos sendo coletados atrav?s de entrevistas. Os resultados indicam que hoje existem pelo menos tr?s configura??es diferentes de DevOps sendo aplicadas na ind?stria: profissionais Devs e Ops alocados na mesma equipe; uma equipe de DevOps com um conjunto de habilidades compartilhadas; e uma equipe separada de Dev e Ops trabalhando juntos. Apesar dessas configura??es, n?o foram encontradas nenhuma particularidade. Em resumo, os resultados indicam que os membros de equipes co-alocadas e multi-funcionais se comunicam melhor; ? importante trabalhar em conjunto e compartilhar conhecimentos t?cnicos; o poder de decis?o variar? de acordo com a situa??o enfrentada; entre outros. Nossas descobertas ajudam a diminuir a lacuna apontada por Erich, Amrit e Daneva entre Dev e Ops, avan?ando para uma melhor compreens?o de como profissionais DevOps colaboram, ajudando eles a melhorar suas pr?ticas de comunica??o em seu trabalho di?rio. / Even though agile actively seeks collaboration with all kinds of stakeholders, most agile projects do not extend toward the operations people. Issues in communication are a recurring issue in agile teams. Such issues are also eminent in the relationship between developers and operations. This study aims to understand how communication happens in DevOps from the perspective of practitioners. To achieve our goal, a Literature Review on DevOps and Communication was performed, and a Field Study was conducted with qualitative data being collected through interviews. Results revealed that today there are at least three different DevOps configurations being applied in the industry, being: Dev and Ops professionals allocated to the same team; a team of DevOps with a shared skill set; and a separate team of Dev and Ops working together. Despite the configurations, we did not find any particularities. In summary, results show that co-allocated and cross functional team members communicate better; it is important to work together as a single team and share technical knowledge; decision power changes based on the situation that is being faced; among others. Our findings help to narrow the gap pointed out by Erich, Amrit, and Daneva between Dev and Ops, moving towards a better understanding of how DevOps team collaborates by helping practitioners to improve their communication practices in their daily work.

Submitted by Jadson Francisco de Jesus SILVA (jadson@uefs.br) on 2018-01-29T23:16:03Z No. of bitstreams: 1 Adilson_Almirante_biblioteca.pdf: 10152803 bytes, checksum: 30e4450d727a2f15e626c26a05c598b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T23:16:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adilson_Almirante_biblioteca.pdf: 10152803 bytes, checksum: 30e4450d727a2f15e626c26a05c598b6 (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / In this work, we present an alternative method for clustering of galaxies, based on the data of galaxies available in large scale astronomical surveys. We have used the Friends of Friends (FoF) algorithm, as the basis of our clustering, with LL (Linking Length) and the minimum value of separation between galaxies, as our parameters. We have used a catalogue with approximately 44 thousand galaxies. After the simulation with six different values of LL, we analysed our clustering by means of the comparison with the obtained one by Tempel et al. (2016). In this comparison, we obtained a similarity of 79%. We also supplemented the validation of our method with an analysis of the silhouette coefficient, obtaining a general coefficient equal to 0.80. We present the characteristics of the groups obtained in our work, their comparison with the obtained one by Tempel et al. (2016) as well as the discussion with the non-grouped galaxies. / Neste trabalho apresentamos um m?todo alternativo para agrupamento de gal?xias, por meio do uso, dos dados de gal?xias dispon?veis em grandes levantamentos astron?micos. Utilizamos o algoritmo FoF, Friends of Friends, como base para o agrupamento, com os par?metros de LL (Linking Length) e o valor m?nimo de gal?xias, em comum para definir a uni?o entre grupos pr?ximos. Utilizamos um cat?logo com aproximadamente 44 mil gal?xias e ap?s a simula??o com seis valores distintos para o LL, e com a compara??o dos respectivos agrupamentos com os obtidos por Tempel et al. (2016), obtivemos, similaridade, de aproximadamente 79%. Complementamos a avalia??o com uma an?lise do Coeficiente se Silhueta, e encontramos agrupamentos com coeficiente geral de 0,80. Apresentamos a discuss?o e caracter?sticas dos grupos obtidos, assim como das gal?xias n?o agrupadas.

Submitted by Verena Pereira (verenagoncalves@uefs.br) on 2018-07-13T21:40:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado___Bianca_Santana_VF.pdf: 15500523 bytes, checksum: c68a13df2b7edb9a38dcd4a535b47768 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mestrado___Bianca_Santana_VF.pdf: 15500523 bytes, checksum: c68a13df2b7edb9a38dcd4a535b47768 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado da Bahia - FAPEB / The proposed approach combines the use of the Scratch environment in a context of game creation, the Python programming language associated with the turtle graphics library, and image manipulation with the Jython Environment for Students (JES). We conducted two exploratory case studies with Civil Engineering students attending a CS1 course at our institution to analyze the impact of this approach on student motivation and learning. Our results describe the motivation present during the course in terms of the Attention, Relevance, Confidence and Satisfaction (ARCS) model, and identify the practical factors that may contribute to increase or decrease student motivation. We also present a framework that shows the positive and negative impacts of the elements of our approach on each of the categories of the ARCS model. Various such elements are common in several teaching-learning situations. From a learning point of view, our findings also show that contextualized and spiral learning has enhanced the learning of concepts such as loops and functions. Scratch facilitates the learning of programming logic, select and repeat structures. Python with Turtle enhances learning of these same concepts with the addition of functions. Finally, the media computation approach has shown potential for learning the concepts of functions and arrays. We believe that the practical factors presented in this work can support the design of CS1 courses for non-majors / Estudantes que n?o s?o da ?rea de TI, chamados non-majors , usualmente apresentam falta de interesse e maiores dificuldades na aprendizagem de programa??o em rela??o a estudantes de cursos como Ci?ncia da Computa??o. Neste trabalho descrevemos a concep??o, aplica??o e avalia??o de uma abordagem de ensino-aprendizagem de Programa??o, destinada a estudantes non-majors , cujo intuito ? aumentar a sua motiva??o e amenizar as suas dificuldades em aprender programa??o. A abordagem proposta combina o uso do ambiente l?dico Scratch em um contexto de cria??o de jogos, a linguagem de Programa??o Python associada ? biblioteca TurtleGraphics e ? manipula??o de imagens por meio do ambiente de desenvolvimento JythonEnvironment for Students (JES) . Realizamos dois estudos de caso explorat?rios com estudantes de Engenharia Civil cursando uma disciplina introdut?ria de programa??o em nossa institui??o para analisar o impacto desta abordagem sobre a motiva??o e aprendizagem dos estudantes. Nossos resultados descrevem a motiva??o presente durante o curso em termos do modelo Aten??o, Relev?ncia, Confian?a e Satisfa??o (ARCS), e identificam os fatores pr?ticos que podem contribuir para aumentar ou diminuir a motiva??o dos estudantes. Geramos um quadro que evidencia os impactos positivos e negativos dos elementos de nossa abordagem sobre cada uma das categorias do modelo ARCS, sendo que muitos destes elementos s?o comuns em diversas situa??es de ensino-aprendizagem. Do ponto de vista da aprendizagem, nossos achados demonstram que o ensino contextualizado e em espiral potencializou a aprendizagem de conceitos como loops e fun??es. Scratch potencializa a aprendizagem de l?gica de programa??o, loops e estruturas de sele??o. J? Python com Turtlepotencializa a aprendizagem destes mesmos conceitos com a adi??o de fun??es. Finalmente, a abordagem com m?dias demonstrou potencial para a aprendizagem dos conceitos de fun??es, vetores e matrizes. Acreditamos que os fatores pr?ticos apresentados nesse trabalho podem apoiar o design de disciplinas introdut?rias de programa??o para non-majors

Submitted by Verena Pereira (verenagoncalves@uefs.br) on 2018-07-20T23:30:41Z No. of bitstreams: 1 Disserta??oMestradoVers?oFinalCD.pdf: 2552948 bytes, checksum: 021c9ef4954fba969e5860759364257e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??oMestradoVers?oFinalCD.pdf: 2552948 bytes, checksum: 021c9ef4954fba969e5860759364257e (MD5) Previous issue date: 2018-03-06 / The biggest challenge for stock market traders is to identify the timing to enter and exit in a trade. This research uses a trading system based on bullish and bearish candlesticks patterns to identify buy and sell signals in the brazilian?s stock market with exit through the chandelier method. The trading system was tested during the period 2005 and 2010 for application in two strategies between 2011 and 2016. The statistical significance and robustness of the strategies were evaluated through skewness, kurtosis, Monte Carlo, z-score, t-test and walk-forward. They revealed some prediction in bullish candlesticks standards / O maior desafio para os investidores no mercado de a??es ? identificar o momento para entrar e sair de uma negocia??o. Esta pesquisa utilizou um sistema de negocia??o baseado em padr?es candlesticks de alta e de baixa para gerar sinal de compra/venda no mercado brasileiro de a??es e vender/comprar por meio do m?todo chandelier exit. O sistema de negocia??o foi testado para simular negocia??es no per?odo entre 2005 e 2010 e para aplica??o em duas estrat?gias no per?odo entre 2011 e 2016. A signific?ncia estat?stica e robustez das estrat?gias foram avaliadas por meio daskewness, kurtosis, Monte Carlo, z-score, t-test e walk-forward. Eles revelaram algum grau de predi??o nos padr?es de candlesticks de alta

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacomo.pdf: 2099220 bytes, checksum: d6927d7d0c872e71a61326b4e0e42e48 (MD5) Previous issue date: 2010-12-10 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / This work presents a proposal for a Cloud computing environment, for the deployment and execution of distributed applications. Cloud Computing may be defined as a provisioning model of on-demand, virtualized computing resources as a service. Here, I make a description of Cloud Computing as a type of distributed computing, comparing it with Grid Computing. Some intrinsic characteristics of Cloud environments are presented, along with proposals for their classification and general architecture. Additionally, I propose an implementation of a specific Cloud environment, oriented to scientific applications. I describe the proposed architecture and beha- vior of the implementation, indicating the considerations made while choosing and configuring its components. This work presents the evaluation of the proposed Cloud using a distributed application as a case study. The deployment in the virtualized environment is studied in detail. Finally, I present results of experiments conducted in order to evaluate the environment impact on the performance of processing and communication, and I discuss future work. / Neste trabalho é apresentado um ambiente de Cloud ou Nuvem, para a disponibilização e execução de aplicações distribuídas. A computação em Cloud pode ser definida como um modelo de aprovisionamento de recursos computacionais, virtualizados e sob demanda, oferecidos como um serviço. A computação em Cloud é descrita neste trabalho como um tipo de computação distribuída, a qual é comparada com a computação em Grade. São descritas caraterísticas próprias de um ambiente de Cloud, com uma proposta para a classificação e arquitetura geral desses ambientes. Adicionalmente, é proposta a implementação de um ambiente específico de Cloud, orientado a aplicações científicas. São descritos o funcionamento e arquitetura propostos para a implementação, indicando as considerações realizadas para a escolha e configuração dos componentes. O ambiente proposto é avaliado utilizando uma aplicação distribuída como estudo de caso e a disponibilização da aplicação no ambiente virtualizado avaliada em detalhe. Por fim, são realizados experimentos para avaliar o impacto do ambiente no desempenho da capacidade de processamento e comunicação, e discutidos trabalhos futuros.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capitulo00.pdf: 149755 bytes, checksum: a2f94dd5a3a96753bd5a54659a575c98 (MD5) Previous issue date: 2006-04-07 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Main memory limitations can lower the performance of segmentation applications for large images or even make it undoable. In this work we integrate the T-Surfaces model and Out-of-Core isosurface generation methods in a general framework for segmentation of large image volumes. T-Surfaces is a parametric deformable model based on a triangulation of the image domain, a discrete surface model and an image threshold. Isosurface generation techniques have been implemented through an Out-of-Core method that uses a kd-tree structure, called Meta-Cell technique. By using the Meta-Cell framework, we present an Out-of-Core version of a segmentation method based on T-Surfaces and isosurface extraction. The Gradient Vector Flow (GVF) is an approach based on Partial Differential Equations. This method has been applied together with snake models for image segmentation through boundary extraction. The key idea is to use a diffusion-reaction PDE in order to generate a new external force field that makes snake models less sensitivity to initialization as well as improves the snake s ability to move into boundary concavities. In this work, we firstly review basic results about global optimization conditions of the GVF and numerical considerations of usual GVF schemes. Besides, we present an analytical analysis of the GVF and a frequency domain analysis, which gives elements to discuss the dependency from the parameter values. Also, we discuss the numerical solution of the GVF based in a SOR method. We observe that the model can be used for Multiply Connected Domains and applied an image processing approach in order to increase the GVF efficiency. / Limitações de memória principal podem diminuir a performance de aplicativos de segmentação de imagens para grandes volumes ou mesmo impedir seu funcionamento. Nesse trabalho nós integramos o modelo das T-Superfícies com um método de extração de iso-superfícies Out-of-Core formando um esquema de segmentação para imagens de grande volume. A T-Superficie é um modelo deformável paramétrico baseado em uma triangulação do domínio da imagem, um modelo discreto de superfície e um threshold da imagem. Técnicas de extração de isso-superfícies foram implementadas usando o método Out-of-Core que usa estruturas kd-tree, chamadas técnicas de Meta-Células. Usando essas técnicas, apresentamos uma versão Out-of-Core de um método de segmentação baseado nas T-Superfícies e em iso-superfícies. O fluxo do Vetor Gradiente (GVF) é um campo vetorial baseado em equações diferenciais parciais. Esse método é aplicado em conjunto com o modelo das Snakes para segmentação de imagens através de extração de contorno. A idéia principal é usar uma equação de difusão-reação para gerar um novo campo de força externa que deixa o modelo menos sensível a inicialização e melhora a habilidade das Snakes para extrair bordas com concavidades acentuadas. Nesse trabalho, primeiramente serão revistos resultados sobre condições de otimização global do GVF e feitas algumas considerações numéricas. Além disso, serão apresentadas uma análise analítica do GVF e uma análise no domínio da frequência, as quais oferecem elementos para discutir a dependência dos parâmetros do modelo. Ainda, será discutida a solução numérica do GVF baseada no método de SOR. Observamos também que o modelo pode ser estendido para Domínios Multiplamente Conexos e aplicamos uma metodologia de pré-processamento que pode tornar mais eficiente o método.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bulant.pdf: 14030619 bytes, checksum: 7bdeb54a02eeadbb90a53496f04a524c (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / This work focuses on tomographic reconstruction and three-dimensional arterial structures segmentation problems, understanding both as fundamentals modules of patient specific-based cardiovascular modeling. Is in this context where the possibility of improving information quality contained in medical images, by means of more accurate reconstruction methods, is of interest because of its impact on segmentation algorithm precision, allowing the construction of more realistic vessel geometrical models. Specifically, in this work, we study the reconstruction from projection inverse problem based on the classic simplified model for x-ray interaction, using the Radon transform, in two and three dimensions with different acquisition geometries. Then, we present the standard methods, which are based on analytic inversion of the Radon transform in the form of back-projection. An iterative reconstruction method based on sensitivity analysis, was studied and adapted to work in a parallel and matrix-free form. In addition, a novel reconstruction method, with foundations given by the theoretical framework of variational formulations, is developed. In view of the characteristics of the methodology, the computational implementation is carried out following a distributed computing paradigm on top of a matrix-free form version of the method. We perform parameter sensitivity analysis for each method, and a quantitative comparative analysis among them, using the well known Shepp-Logan head phantom, is also presented. Some preliminary reconstruction studies with real data are presented. In the context of medical image segmentation, we explore two alternatives for arterial structures segmentation from three dimension images acquired on three-Dimensional Rotational Angiography and Computed Tomography Angiography clinical studies. The first methodology is based on a simple seeded region growing algorithm, combined with thresholding and anisotropic diffusion techniques. The second pipeline uses a Level Set approach, initialized with the colliding fronts algorithm. Now days, Level Set methods variants are gaining popularity for vessel segmentation problems. In this work, we present a qualitative comparison by segmenting a numerical phantom, as well as segmenting arterial structures on different anatomical regions of the head and neck. At last, we present some recommendations for method and parameter choosing, as a function of the anatomical region. / Este trabalho foca-se nos problemas da reconstrução tomográfica e da segmentação de estruturas arteriais em três dimensões, entendendo ambos como blocos fundamentais na modelagem do sistema cardiovascular humano orientada a pacientes específicos. Dentro deste contexto, a possibilidade de melhorar a qualidade das informações contidas nas imagens médicas realizadas em estudos clínicos via métodos de reconstrução mais precisos torna-se atraente porque impacta diretamente na acurácia das técnicas de segmentação, e permite a construção de modelos geométricos mais próximos à realidade. Especificamente, neste trabalho, o problema inverso de reconstrução a partir de projeções é estudado empregando o modelo simplificado clássico, via a transformada de Radon, para duas e três dimensões com diferentes geometrias de amostragem. Logo, os métodos de resolução padrão baseados na inversão analítica desta transformada em forma de back-projection foram estudados. Um método iterativo baseado em análise de sensibilidade, denominado aqui como método baseado no gradiente topológico, foi estudado e adaptado para funcionar com um esquema matrix-free em paralelo. Em seguida, um novo método com fundamentos na teoria de formulações variacionais é desenvolvido. Devido às características do método, o mesmo é implementado computacionalmente empregando paralelismo e um formato matrix-free. Um estudo quantitativo sobre os parâmetros de cada método é fornecido, assim como também um estudo comparativo entre todos eles usando o amplamente difundido fantasma de Shepp-Logan. Por fim, estudos preliminares com projeções de estudos de angiografias rotacionais tridimensionais são apresentados. No contexto da segmentação de imagens médicas, duas alternativas são apresentadas para segmentar estruturas arteriais a partir de imagens tridimensionais provenientes de estudos de angiografia rotacional e tomográfica. A primeira metodologia baseia-se num enfoque simples de crescimento de região, combinado com thresholding e suavizado anisotrópico. A segunda metodologia utiliza um enfoque de Level Set, inicializado por uma técnica denominada colliding fronts. Na atualidade diversas variantes do método de Level Set têm ganhado popularidade na segmentação de estruturas arteriais. Neste trabalho comparam-se qualitativamente ambas alternativas com um fantasma numérico, e na segmentação de estruturas arteriais presentes em imagens médicas localizadas em diversas regiões anatômicas. Por fim, recomendações sobre o método mais conveniente a ser utilizado em cada região junto com valores para os parâmetros são fornecidos.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Klaus.pdf: 1117417 bytes, checksum: fa3282de1497f164dc8fc979216ed0e1 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The last decade or so has witnessed an ever-increasing growth in the study of very large complex networks related to different areas, such as biology, sociology, and the Internet. In this broad context, the concept of centrality offers a measure of the relative importance of nodes within a given complex network and is thus crucially important to network analysis. There are many different definitions of network centrality, which rank the relative importance of nodes using different criteria, depending on the targeted analysis. Among these, the traditional closeness centrality ranks the nodes by how close each node is to all other nodes in the network. In other words, the most central nodes according to a ranking based on closeness centrality are those best positioned for efficient diffusion processes, such as information or goods distribution as well as disease or rumor spreading, and so on. Nevertheless, computing closeness centrality in large complex networks is costly because it is necessary to determine the distance between all pairs of nodes in the network, thus requiring full knowledge of the network's topology. In centrality-based network analysis, the position of each node in the centrality ranking is typically more important than the particular centrality value associated to each node. Here, we present a fully distributed method capable of yielding different kinds of centrality, among them one which node ranking correlates strongly with the closeness centrality ranking, but being much cheaper than the traditional algorithm and not requiring full knowledge of the network's topology. Overall, our method is a simple yet efficient alternative for distributively determining the closeness centrality ranking, enabling a centrality-based analysis of large scale-free complex networks. / Os últimos anos tem mostrado um crescimento contínuo no estudo de redes complexas de grande porte relacionadas com diversas áreas de conhecimento, tais como Biologia, Sociologia, Economia, Internet, entre outras. Nesse contexto, o conceito de centralidade oferece uma medida da importância relativa dos nós que compõem uma rede complexa, sendo portanto de fundamental importância para a análise e estudo destas redes. Existem várias definições diferentes para centralidade em redes segundo a aplicação que pretendem, usando critérios distintos para ordenar a importância dos nós. Entre essas diferentes definições de centralidade, Closeness Centrality é uma das mais tradicionais e afere a importância de cada nó pela sua proximidade com todos os demais nós da rede. Dessa maneira, essa forma de centralidade avalia os nós melhor posicionados para realizar processos de difusão de forma eficiente na rede, sendo portanto de grande valia para análise de redes complexas com aplicações em diversas áreas. Entretanto, o cálculo deste tipo de centralidade apresenta um alto custo computacional, uma vez que é necessário que se calcule a distância entre todos os pares de nós da rede. Isso faz ainda que seja necessário conhecer completamente a topologia da rede para que seja possível calcular as distâncias entre os nós. Em virtude disso, o uso de Closeness Centrality se torna impraticável para redes de grande porte, comumente encontradas em diversas áreas do conhecimento. No entanto, em termos práticos, a ordem dos nós em função de sua centralidade é mais relevante do que os valores de centralidade em si. Assim, este trabalho apresenta um método distribuído que pode ser utilizado para calcular vários tipos de centralidades, entre elas uma cuja ordenação dos nós tem um alto grau de correlação com a ordenação obtida pelo uso de Closeness Centrality. O método proposto funciona de maneira totalmente distribuída, baseando-se em conhecimento local não necessitando do conhecimento completo da topologia da rede, e é computacionalmente menos custoso que o método tradicional. Estas características fazem com que o método proposto seja aplicável a redes complexas scale-free de grande porte, possibilitando uma aproximação eficiente da ordenação de Closeness Centrality a estas redes, como analisado nos resultados da dissertação.