Orientador: Prof. Dr. Waldir Mantovani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Santo André, 2018. / O processo de fragmentação de habitats produz modificações ecológicas distintas entre a borda e o interior, chamado de efeito de borda. Essas alterações podem ocorrer desde alguns metros até toda a área do fragmento. Este estudo teve como objetivo identificar e qualificar os diferentes efeitos de borda, por meio de revisão de literatura; analisados com base nas metodologias aplicadas e na existência de padrões para o processo. Foram analisados 27 estudos referenciais e 187 estudos empíricos realizados em 28 países, com objetivos distintos e diferenças na descrição das características da paisagem local, tipo de vegetação, e metodologia utilizada. Os resultados mostraram que a maior parte dos estudos foi feita no Brasil e com plantas; e que os efeitos de borda estão relacionados principalmente à matriz do entorno dos fragmentos, orientação das bordas, tamanho e forma dos fragmentos e tempo decorrido desde a fragmentação. A análise mostrou que as bordas dos fragmentos apresentam maior incidência de luz, maior temperatura do ar, presença de ventos fortes, maior mortalidade de árvores, e maior presença de espécies pioneiras, exóticas e lianas. Ações que visem minimizar as consequências de efeitos de borda à conservação da biodiversidade devem priorizar a proteção dos remanescentes, a conectividade entre eles, zonas de amortecimento mais largas nas bordas orientadas à linha do equador, e manejo adequado da matriz que circunda os fragmentos florestais. / The process of fragmentation of habitats produces distinct ecological changes between the edge and the interior, called the edge effect. These changes can occur from a few meters to the entire area of the fragment. This study aimed to identify and qualify the different edge effects, through a literature review; analyzed based on the methodologies applied and the existence of standards for the process. We analyzed 27 reference studies and 187 empirical studies carried out in 28 countries, with different objectives and differences for the description of the characteristics of the local landscape, type of vegetation, and methodology used. The results showed that most of the studies were done in Brazil and with plants; and that the edge effects are related mainly to the matrix of the surroundings of the fragments, orientation of the edges, size and shape of the fragments and time elapsed since the fragmentation. The analysis showed that the edges of the fragments present a higher incidence of light, higher air temperature, presence of strong winds, higher tree mortality, and greater presence of pioneer, exotic and lianas species. Actions aimed at minimizing the consequences of edge effects on biodiversity conservation should prioritize the protection of remnants, connectivity between them, wider buffer zones at the edges oriented to the equator, and proper management of the matrix that surrounds the forest fragments.

Orientador: Wesley Rodrigues Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_Emilio_M.pdf: 889656 bytes, checksum: 2aad960effa8219f0ae9b95d7b396b75 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A região de Campinas foi descrita como uma das áreas mais devastadas do estado. Dessa forma, a Mata Santa Genebra, uma das maiores reservas urbanas do mundo, apresenta grande importância, não apenas acadêmica, mas para o município em geral. A elaboração de um plano de manejo e de recuperação florestal torna-se cada vez mais necessária nesse tipo de fragmento, sendo que o estudo da dinâmica da chuva de sementes serve como um importante subsídio na elaboração desse plano. Assim, o presente projeto tem como objetivo principal avaliar se há diferenças na chuva de sementes entre as diferentes fisionomias vegetais nessa mata. Os resultados obtidos mostram que há diferenças significativas entre a abundância e a diversidade de sementes em diferentes escalas. As áreas de borda de mata e a área que sofreu um incêndio recente apresentam abundâncias e diversidades de sementes significativamente menores do que os valores encontrados no interior da floresta (área mais preservada) e no brejo. Essas diferenças podem ser explicadas de três maneiras. A primeira leva em consideração os fatores microclimáticos decorrentes da proximidade dessas áreas a uma matriz diferente (cana de açúcar). Nessas áreas há a possibilidade de uma maior incidência de ventos e de luminosidade, que poderiam em ultima instancia influenciar negativamente a abundância e a diversidade de plantas nessas áreas. Por este ponto de vista a chuva de sementes seria apenas um reflexo da comunidade vegetal. A segunda explicação possível é que estes mesmos fatores microclimáticos podem influenciar negativamente as interações mutualísticas entre as plantas e seus dispersores. Essas áreas são teoricamente mais desprotegidas contra ventos e predadores. A terceira explicação esta mais ligada a área queimada, diversos autores discutem que após uma queimada a área entra em um processo sucessional semelhante a abertura de uma clareira. Em um dos estágios sucessionais, é prevista uma maior abundância de arbustos, trepadeiras e gramíneas. Se considerarmos que a área queimada ainda esta em um estágio sucessional inicial podemos esperar que a diversidade e a abundância de sementes do extrato arbustivo arbóreo seja significativamente menor do que os encontrados para uma área em estágio sucessional mais avançado (interior da mata). Outro dado importante nos mostra que os efeitos microclimáticos a 3m da estrada que circunda a mata podem resultar numa redução ainda maior na abundância e na riqueza sementes em relação a uma faixa um pouco mais interna (10 ¿ 25m). Quando mudamos de escala encontramos outras diferenças. Ao compararmos áreas de borda que sofreram uma estratégia de manejo (limpeza de trepadeiras e gramíneas, plantio de espécies de árvores nativas) com áreas de borda intocadas, não encontramos diferenças significativas nem para abundância de sementes nem para a diversidade de sementes, isso nos mostra que pelo menos do ponto de vista da chuva de sementes a estratégia de manejo ainda não foi eficiente. Nosso trabalho mostrou, que do ponto de vista da chuva de sementes, a situação da Mata Santa Genebra é extremamente preocupante. Além de poucas sementes chegarem ao solo nas áreas de borda e queimada, a abundância média de sementes por metro quadrado chegando ao solo da mata como um todo é significativamente menor do que o encontrado em outros fragmentos florestais. O nosso trabalho torna-se assim um importante subsídio para a elaboração de estratégias de manejo eficientes e longo prazo para a manutenção de um dos maiores e mais importantes fragmentos florestais urbanos do país / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Orientador: Paulo Inacio de Knegt Lopez de Prado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:02:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_PatriciaCarignano_M.pdf: 994827 bytes, checksum: 783f69cfeebf179301aa38f51ed8b078 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O cão doméstico tem atuado como espécie exótica invasora, perturbando e modificando ecossistemas nativos de diferentes maneiras. Porém, pouco se sabe sobre o tamanho da população de cães que habitam locais próximos a áreas de interesse ambiental e se isso pode influenciar a chance de entrada desses animais em tais áreas. Além disso, apesar de sua estreita ligação com a população humana, pouco se sabe sobre a relação desta com a população de cães. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivos estimar o tamanho de populações de cães, em área urbana e rural próximas a fragmentos florestais, entender de que modo a população humana dessas áreas maneja seus cães e qual a freqüência de ocorrência de cães nos fragmentos florestais. Assim, foram feitas entrevistas com os residentes de modo a obter informações sobre o número de cães com dono e o regime de manejo dado a eles, censos de cães soltos nas áreas e foram montadas parcelas de areia dentro dos fragmentos, a distâncias crescentes da borda, para verificar a freqüência de ocorrência dos cães e se ela diferia da borda para o interior. Os resultados indicaram que ter cães é mais comum em área rural, bem como deixá-los soltos fora da propriedade. Apesar disso, o tamanho da população de cães é maior nas áreas urbanas estudadas, devido a grande densidade populacional humana. Também nessas áreas há cães sem dono, algo raro nas áreas rurais estudadas. O tamanho da população de cães no entorno não influencia a freqüência de ocorrência desses animais dentro dos fragmentos e em ambos os ambientes (rural e urbano), os cães parecem ser um efeito de borda nos fragmentos florestais. Apesar de serem pouco freqüentes a distâncias maiores da borda, esses animais foram marcadamente muito mais freqüentes que carnívoros silvestres, podendo ser mais um impacto importante causado pela presença humana nessas áreas. Assim, o efeito direto que os cães domésticos exercem sobre a fauna local é algo que ainda precisa ser estudado no Brasil / Abstract: Domestic dogs (Canis familiaris) have been acting as invasive exotic species in many instances, disturbing and modifying natural ecosystems in many ways. Still, little is know about the dogs population size near areas of conservation interest and if that can influence dog¿s chance of using those areas. In addiction, despite their close relationship with humans, little is know about the people¿s attitudes towards the dog population. Thus, this study intends to estimate dog populations sizes in urban and rural areas near forest patches, to investigate the people¿s attitudes towards dogs in those areas and to quantify dog frequencies inside forest patches. For that purpose, questionnaires with local residents were conducted to obtain information about dogs¿ number and the owners¿ attitudes towards caring for their dogs. Censuses on the areas were conducted to estimate numbers of unrestricted and stray dogs. Scent-stations were installed inside the forest patches, at different distances from the edge, to evaluate the frequency of those animals and see if it differed between patches¿ edge and their interior. Having a dog is more common in the rural area, as well as keeping them unrestricted. Yet, dogs¿ population is larger in the urban areas studied, due to high human densities. Also, in those areas there are stray dogs, which is uncommon in the rural areas studied. The dogs¿ population size in the surroundings don¿t influence their presence inside the forest patches and in both landscapes (rural and urban), dogs seems to be an edge effect. Despite not being very common inside the patches other than in its edge, these animals seem to occur more frequently than wild carnivores. For that reason they can represent another important negative impact cause by the human presence in those areas. Domestic dogs¿ direct effects on wildlife still have to be studied in Brazil, nonetheless these potential impacts can be minored by preventing dogs from entering the forest patches. To do so, the residents¿ attitudes towards dogs, in the surrounding areas, are of extreme importance / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Os incêndios estão entre as principais causas da perda de diversidade em florestas tropicais e aparentemente seus impactos são ainda mais intensos em áreas de floresta sob efeito de borda. Com o objetivo de quantificar os danos causados pelo fogo sobre o ecossistema e verificar se a dimensão dos danos e a resiliência do ecossistema estão correlacionados com a distância da borda, foram analisados o banco de sementes e a comunidade vegetal em um trecho de floresta estacional semidecidual, na estação ecológica dos Caetetus, Gália, SP. A área experimental compreende dois setores: a floresta queimada, alvo de incêndio acidental e a floresta não queimada adjacente, utilizada como controle. Cada setor foi subdividido em duas faixas de distância da borda da floresta: 0-20 m e 20-50 m. Para o estudo do banco de sementes foram coletadas amostras nas quatro situações de amostragem, cinco dias após o fogo. Para avaliação dos impactos do incêndio sobre a comunidade vegetal e monitoramento da regeneração dos estratos arbóreo e regenerante na área queimada, foram amostrados cinco transectos de 10 x 50 m sentido borda - interior, avaliados aos seis, 15 e 24 meses após a passagem do fogo. O mesmo desenho amostral foi utilizado na área não queimada, em um único levantamento. Visando verificar se a eliminação de gramíneas invasoras e lianas facilitaria a regeneração da comunidade arbórea, foram instalados cinco transectos adicionais de 10 x 20 m, perpendiculares à borda, nos quais foram efetuadas quatro operações de retirada de lianas e capins, em um período de 24 meses. No banco de sementes, tanto a densidade quanto o número de espécies foram consideravelmente inferiores na área queimada (97 sementes.m-2, de 26 espécies) em comparação com a área não queimada (257 sementes.m2, de 40 espécies). A avaliação dos impactos na estrutura da floresta revelou que o fogo foi mais intenso na faixa mais externa da borda, em que houve perda de 100% da biomassa arbórea, enquanto na faixa mais interna a perda foi de 89%. Em comparação com a floresta não queimada, a comunidade vegetal na área atingida pelo fogo apresentou 43 espécies a menos aos seis meses, diferença que diminuiu para 14 espécies aos 24 meses. A resiliência, analisada com base na recuperação da biomassa arbórea, é maior na faixa mais interna, devido às espécies pioneiras oriundas de sementes que se desenvolvem rapidamente. A rebrota de árvores atingidas pelo fogo também é maior na faixa mais distante da borda e contribuiu significativamente na recuperação da riqueza. O controle de gramíneas e cipós apresentou efeito benéfico exclusivamente para o estrato arbóreo e apenas na faixa de 0-10 m de distância da borda da floresta, proporcionando aumento de área basal, densidade total de plantas e cobertura de copas. Os resultados das operações de manejo indicam que técnicas complementares devem ser aplicadas, visando à facilitação da restauração da floresta após o incêndio. O fogo mostrou-se como elemento de degradação, desde o banco de sementes até o estrato arbóreo. Ainda que a floresta tenha recuperado parte de sua riqueza em dois anos, este processo é lento, caracterizando baixa resiliência, especialmente na faixa mais externa da floresta onde o fogo é ameaça permanente. / Fire is one of the main factors causing biodiversity losses in tropical forests and such losses are reported to be still more intense in forest edges. With the aim of quantifying the damages by fire on the seasonal semideciduous forest, and verifying weather their extension and the ecosystem resilience are correlated to the border distance or not, we analyzed both the seed bank and the plant community after fire in the forest edge of Caetetus ecological station (Gália, São Paulo state, Brazil). The experimental area comprised two sectors: 1) burned area (after an incidental fire in October 2003), and 2) unburned neighboring area (control). Every sector was divided in two strips, according to the distance from the edge: 0-20 m and 20-50 m. The soil seed bank was surveyed in the four situations described, five days after fire. Plant community structure and regeneration were assessed in five permanent transections (10 x 50 m), instaled from the edge to the interior, where plant individuals were measured and identified, at six, 15, 18 and 24 months after fire. The same design was repeated once in the unburned area, for comparison. Additionally, with the aim of verifying the hypothesis that arboreal community regeneration after fire could be improved by controlling lianas and invasive grasses, five managed transections (10 x 20 m each) were installed, perpendicular to the edge, where grasses and lianas were eliminated four times within a 24 months period. Fire effects on the ecosystem were remarkable. Richness and density of the seed bank after fire (97 seeds.m-2, 26 species) were considerably lower than in the neighboring unburned forest (257 seeds.m-2, 40 species), the difference being still larger close to the edge (0-20 m). Forest structure was totally changed, 100% of the arboreal biomass lost in the external strip (0-20 m) and 89% lost in the internal strip (20-50 m). Six months after fire the burned area had 43 species, less than the unburned forest. Richness has been slowly recovered and, 24 months after fire, that difference had decreased to 14 species. Resilience, analyzed in terms of biomass recovery, is higher in the internal strip (20-50 m from the edge), where pioneer species quickly regenerate from seeds. Sprouting, which has also been more effective in the internal strip, has equally contributed to the richness recovery. Eliminating grasses and lianas favored only arboreal species in the external strip (0-10 m) where their density, basal area and crown cover were slightly higher than in the unmanaged plots. We consider that this technique, alone, can not be recommended to improve the forest restoration after fire. Fire was, though, a very strong degrading agent in the studied forest, almost completely destroying the arboreal biomass, besides the remarkable reduction in species richness in the seed bank and in the arboreal layer as well. Even though the forest richness and biodiversity have been recovered, that has been a very slow process (low resilience) specially close to the forest edge, where fire is a permanent threat.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lailah Luvizoto Assad.pdf: 2534568 bytes, checksum: ab2279eb387d185161589f97b4d1fb46 (MD5) Previous issue date: 2010-06-08 / The damage caused by the proliferation of edge in forest cover, referred to as edge effects are extensive, may occur over large spatial scales influencing species composition, structure and ecological processes in boundaries of ecosystems. However, studies have shown highly variable response patterns of the taxonomic group studied in relation to the landscape. In this context, bryophytes are an ideal group for assessing the impacts of habitat fragmentation because of their sensitivity to changes in microclimate resulting from the loss and degradation of habitats. This study aimed to assess how the communities from epiphytes liverworts (Marchantiophyta) respond to forest edges originated of anthropogenic fragmentation and the natural edges in the grassland-forest transitions in the Cerrado. The study areas are located in the Parque Estadual da Serra de Caldas Novas and in surroundings, including Caldas Novas and Rio Quente cities, state of Goiás. We sampled three habitat types: (1) forest valleys on the slopes of the mountain with abrupt transitions to rocky fields, (2) edge (0 to 10 m) and (3) interior (100 to 110 m) of semideciduous forest fragments surrounded by a matrix of grass. These were the three treatments considered in the analysis, designated for: BN (natural edge), BA (anthropogenic edge) and IF (interior of the fragment). Four plots (10´10m) were randomly delimited along transects (10´200m) for each treatment in each area. For the sampling in the plots, were selected all trees with perimeter at breast height (PAP) ≥ 20 cm and with minimum coverage of bryophytes of 300cm2. For the quantitative survey of liverworts the interception line method was utilized. Between vegetation parameters, the number of individual trees had positive relationship with richness and abundance in liverworts, whereas basal area had positive relationship with coverage demonstrating the importance of these parameters in liverworts community struture. The richness of liverworts was higher in natural and anthropogenic edges in relation to the interior of the fragments demonstrating that the type of edges do not seem to influence the richness of the liverworts and this increased richness at the edges may be related with the intermediate disturbance hypothesis. Coverage of liverworts was higher in BN than BA, while the BN had distinct floristic composition of BA and IF, that may reflect the environmental peculiarities (moisture, temperature and solar radiation). The evaluation of edge effects on life forms and preference of habits shows some important trends to understand the responses of the liverworts, mainly due to increased frequency of pendant life-forms with low tolerance to desiccation and higher frequency of epiphytes shadow in natural edges. This indicates that the use of functional groups in monitoring the effects of fragmentation can provide a large generalization for the evaluation of responses the liverworts. / Os danos causados pela proliferação de bordas na cobertura florestal, geralmente designados efeitos de borda, são extensos, podendo ocorrer através de grandes escalas espaciais e influenciar na composição de espécies, estrutura e processos ecológicos nos ecossistemas limítrofes. Apesar disso, os estudos têm demonstrado padrões de respostas altamente variáveis, sendo que as respostas dos organismos podem variar tanto em relação à paisagem quanto ao grupo taxonômico estudado. Neste contexto, as briófitas constituem um grupo ideal para a avaliação dos impactos da fragmentação, devido à sua sensibilidade às alterações microclimáticas resultantes da perda e degradação de habitats. Esse estudo teve o objetivo de avaliar como as comunidades de hepáticas (Marchantiophyta) epífitas respondem às bordas florestais proporcionadas antropicamente e às bordas naturais nas transições campo-floresta no bioma Cerrado. As áreas de estudo estão localizadas no Parque Estadual da Serra de Caldas Novas e no seu entorno, compreendendo as cidades de Caldas Novas e Rio Quente, estado de Goiás. Foram amostrados três tipos de habitats: (1) enclaves florestais nas encostas da serra, com transições abruptas para campos rupestres; (2) borda (0 a 10 metros) e (3) interior (100 a 110 metros) de fragmentos de florestas estacionais circundados por matriz de pastagem. Estes foram os três tratamentos considerados na análise, designados por: BN (borda natural), BA (borda antrópica) e IF (interior do fragmento). Quatro parcelas de 10´10m foram plotadas aleatoriamente ao longo de transectos de 10´200m para cada tratamento em cada área. Para a amostragem nas parcelas, foram selecionadas todas as árvores com perímetro à altura do peito (PAP) ≥ 20 cm e com cobertura mínima de briófitas de 300cm2. Para o levantamento quantitativo das hepáticas foi adotado o método de interceptação de linha. Entre os parâmetros da vegetação, o número de indivíduos arbóreos teve relação positiva com a riqueza e abundância de hepáticas, enquanto que a área basal teve relação positiva com a cobertura, o que demonstra a importância destes parâmetros na estruturação das comunidades de hepáticas. A riqueza de hepáticas foi maior nas bordas naturais e antrópicas em relação ao interior dos fragmentos, o que demonstra que o tipo de borda não parece influenciar na riqueza de hepáticas e esta maior riqueza nas bordas pode estar relacionada à hipótese do distúrbio intermediário. A cobertura de hepáticas foi maior em BN do que em BA, enquanto que as BN apresentaram composição florística distinta da BA e IF, o que pode ser reflexo das peculiaridades (umidade, temperatura e radiação solar) neste ambiente. A avaliação dos efeitos de borda sobre as formas de vida e hábitos de preferência mostra algumas tendências importantes para a compreensão das respostas das hepáticas, principalmente devido a maior frequência de forma de vida pendente com baixa tolerância à dessecação e maior freqüência de epífitas de sombra nas bordas naturais. Isso indica que a utilização de grupos funcionais no monitoramento dos efeitos da fragmentação pode proporcionar uma maior generalização para a avaliação das respostas das hepáticas.

A detecção de bordas é um primeiro passo importante no processamento digital de imagens, pois permite separar blocos distinto presentes em uma imagem. O desenvolvimento de sistemas autônomos que realizem tarefas a partir de informações visuais necessitam que o processamento destas seja realizado em tempo real. Este trabalho descreve a implementação de um processador, baseado numa arquitetura pipeline e no operador de máscara chamado Cruz de Roberts, dedicado para a extração de bordas em tempo real de imagens de vídeo. Tanto a entrada como a saída dos dados são em formato de vídeo composto monocromático padrão e foram utilizados circuitos digitais discretos para a implementação do processador. Os resultados são apresentados em forma de imagens e estas são comparadas com os resultados obtidos através de programas que realizam a detecção de bordas. / Edge detection is the first important step in digital image processing which allows to separate the distinct blocks present in an image. The development of automatic systemswhich perform operations from visual information need real time processing. This work describes the implementation of a pipeline processor based in the Robert\'s Cross mask operator, dedicated to extract edges from video images in real time. Both input and output video signals are monochromatic. Common digital circuits have been used to implement the processor. The results obtained are presented as images and are compared with edge detected images obtained from comercial software.

Neste trabalho foi realizado um estudo experimental da turbulência e do transporte de partículas e energia induzido por flutuações na borda do plasma do tokamak TBR-1. Para isto, foi utilizado um conjunto de sondas eletrostáticas (incluindo uma sonda tripla de resposta rápida) e magnéticas, especialmente construído para este fim. Técnicas de análise espectral foram aplicadas aos dados e permitiram verificar a influência das flutuações da temperatura nos parâmetros de transporte. Os resultados mostram que o nível relativo das flutuações da temperatura é da ordem de 10% e os da densidade e do potencial variam de ~10 a ~ 30 %. As flutuações eletrostáticas possuem faixas largas de freqüência e números de onda, o que caracteriza a borda do plasma como um meio turbulento. Estas flutuações se propagam no sentido da deriva diamagnética dos íons. A correção das flutuações das grandezas do plasma utilizando as flutuações da temperatura causou mudanças significativas nos transportes de partículas e energia induzidos por flutuações, nas posições mais internas da borda do plasma. O tempo de confinamento de partículas, calculado a partir deste transporte, está na faixa de ~1 a ~ 1,5 ms, que é da mesma ordem do tempo de confinamento obtido por outros métodos, indicando assim que o transporte induzido por flutuações pode ser considerado como o principal processo de perda de partículas na borda do plasma. Utilizando perturbações magnéticas externas, verificamos que a temperatura e a densidade diminuem e há alterações significativas nas características das flutuações eletrostáticas e magnéticas. Os transportes de partículas e de energia também são afetados, diminuindo nas posições mais internas da borda do plasma. Estes efeitos mostram que a borda do plasma torna-se um meio menos turbulento e que estas perturbações são um meio efetivo de controle do transporte nesta região. / In this work we report an experimental study of the turbulence and the particle and energy transport due to fluctuations in the plasma edge of the TBR-1 tokamak. For this study a special set of electrostatic probes (including one fast response triple probe) and magnetic probes have been constructed. The triple probe permitted measurements of temperature fluctuations. Spectral analysis techniques were applied to the data and permitted to verify the influence of temperature fluctuations on the transport parameters. Our results indicate that the relative level of temperature fluctuations is ~ 10 % and the relative levels of density and potential fluctuations are in the range from ~ 10 to ~ 30 %. The electrostatic fluctuations are broadband in frequencies and wave numbers indicating that plasma edge is a turbulent medium. These fluctuations propagate in the ion diamagnetic drift direction. If temperature fluctuations are taken into account, significant modifications in the calculated transport parameters are obtained mainly in the inner positions of plasma edge. The particle confinement time, calculated from the transport corrected by the temperature fluctuations, is in the range from ~ 1 to ~ 1.5 ms. These values are comparable with those calculated by using other methods, indicating that transport induced by fluctuations is the main process of particle loss in the TBR-1 plasma edge. Controlled electrical currents circulating in helical windings were used to produce magnetic perturbations. These perturbations produce a decrease in the plasma mean density and temperature, and a significant alteration in the electrostatic and magnetic fluctuations. The transport parameters are also affected, decreasing at the inner positions of the plasma edge. The effect of these magnetic fields shows that these perturbations are an effective mean to control the transport in this region.

Objetivos: avaliar espécimes com as seguintes combinações de materiais/processamentos: a) porcelana feldspática aplicada por meio de técnica tradicional sobre infraestrutura de zircônia; b) porcelana feldspática injetada sobre infraestrutura de zircônia, c) porcelana feldspática usinada em sistema CAD-CAM e cimentada (Rapid Layer Technique) sobre infraestrutura de zircônia; d) vitro-cerâmica à base de dissilicato de lítio processada por meio de sistema CAD-CAM e unida à infraestrutura de zircônia por meio da sinterização de um vidro na interface (técnica CAD-on) com relação a: (1) resistência ao lascamento de aresta do material de recobrimento (a influência do tipo de resfriamento foi analisada para os processamentos a e b) e; (2) níveis de tensão residual superficial mensurados nos materiais de recobrimento, por meio de ensaio de fratura por endentação (a influência do tipo de resfriamento foi analisada para os processamentos a e b). Material e métodos: Barras de duas camadas com dimensões de 25 mm de comprimento por 4 mm de largura e com espessuras de porcelana e infraestrutura combinadas de modo a oferecer a razão de 1 mm de cada material foram confeccionadas seguindo as orientações dos fabricantes. O teste de lascamento de aresta foi realizado em uma máquina universal de ensaios, utilizando um endentador Vickers acoplado a essa máquina. A tensão térmica residual superficial foi calculada a partir de endentações feitas na camada de porcelana. Resultados: A resistência ao lascamento (ReA) foi significativamente maior para os espécimes processados pelo sistema CAD-on (ReA = 612,8±271,8 N/mm). Bilayers confeccionadas pelo sistema Rapid Layer Technique apresentaram valor de ReA intermediário de (417,9±187,2 N/mm) e os grupos nos quais foi utilizada porcelana processada pela técnica de sinterização tradicional ou por injeção foram os que apresentaram os menores valores de resistência ao lascamento, com médias de 349,7±116,8 N/mm (tradicional/resfriamento lento) 285,6±117,5 N/mm (tradicional/resfriamento rápido), 298,4±119,9 N/mm (injetado/resfriamento lento) e 263,5±107,9 N/mm (injetado/resfriamento rápido). Para os grupos com porcelana aplicada sobre a infraestrutura pela técnica tradicional e injetada o teste t de Student mostrou que houve um efeito significativo do protocolo de resfriamento, sendo que os espécimes que passaram por resfriamento lento atingiram maiores valores de ReA. Apenas o grupo Rapid Layer Technique apresentou média de tensão superficial correspondente a tensões de tração. Todos os outros grupos apresentaram tensões de compressão na superfície. Conclusões: há um efeito significativo da associação material/processamento na resistência ao lascamento de aresta das bilayers testadas e com relação ao efeito da velocidade de resfriamento (lento e rápido). Os espécimes que passaram por resfriamento lento atingiram maiores valores de resistência ao lascamento, independentemente do método de processamento (tradicional ou injeção). A combinação material/processamento afetou significativamente as tensões residuais superficiais das bilayers testadas, porém, não houve efeito da velocidade de resfriamento no nível de tensões térmicas residuais superficiais para os espécimes processados tanto pela técnica tradicional como pela técnica de injeção. / Objectives: to evaluate specimens with the following materials/processing combinations: a) feldspathic porcelain applied on zirconia through traditional technique; b) feldspathic porcelain applied on zirconia through press-on technique, c) feldspathic porcelain milled in CAD-CAM system and cemented (Rapid Layer Technique) on zirconia infrastructure; D) lithium disilicate glass-ceramic milled in CAD-CAM system and bonded to the zirconia infrastructure by means of a fusion glass-ceramic applied at the interface (CAD-on technique) relating to: (1) edge chipping resistance of the veneering materials (influence of the cooling rate was analyzed for the processing methods a and b) and; (2) surface residual stress levels measured in the veneering materials through indentation fracture method (influence of the cooling rate was analyzed for the processing methods a and b). Materials and methods: Bilayer bars with 25 mm length, 4 mm width and thicknesses of porcelain and infrastructure combined to provide 1 mm ratio of each material were made following manufacturers\' instructions. The edge chipping test was performed in an universal testing machine, using a Vickers indenter coupled to it. The surface residual thermal stress was calculated from indentations made on the porcelain layer. Results: The chipping resistance (ReA) was significantly higher for the specimens processed by the CAD-on system (ReA = 612.8±271.8 N/mm). Bilayers made by the Rapid Layer Technique system presented an intermediate ReA mean value of 417.9±187.2 N/mm and the groups in which the porcelain layer was processed by traditional or press-on technique presented the lowest values of chipping resistance, with mean values of 349,7±116,8 N/mm (traditional/slow cooling) 285,6±117,5 N/mm (traditional/fast cooling), 298,4±119,9 N/mm (press-on/slow cooling) and 263,5±107,9 N/mm (press-on/fast cooling). For the groups with porcelain applied on the infrastructure by the traditional and press-on technique, Student\'s t test showed that there was a significant effect of the cooling rate, and the specimens that went through slow cooling rate reached higher ReA values. Only the Rapid Layer Technique group presented mean of surface stresses corresponding to tensile stresses. All other groups exhibited surface compression stresses. Conclusions: there is a significant effect of the material/processing association on the edge chipping resistance of the tested bilayers and regarding the cooling rate effect (slow and fast), the specimens that went through slow cooling rate reached higher values of edge chipping resistance, regardless of the processing method (traditional or press-on). The material/processing combination significantly affected the surface residual stresses of the tested bilayers, however, there was no effect of the cooling rate on the superficial residual thermal stresses levels for the specimens processed by both the traditional technique and the press-on technique.

L’informatique en nuage (cloud computing) est souvent le modèle de calcul le plus référencé pour l’internet des objets (Internet of Things).Ce modèle adopte une architecture où toutes les données de capteur sont stockées et traitées de façon centralisée. Malgré de nombreux avantages, cette architecture souffre d’une faible évolutivité alors même que les données disponibles sur le réseau sont en constante augmentation. Il est à noter que, déjà actuellement, plus de50 % des connexions sur Internet sont inter objets. Cela peut engendrer un problème de fiabilité dans les applications temps réel. Le calcul en périphérie (Edge computing) qui est basé sur une architecture décentralisée, est connue comme une solution pour ce problème émergent en : (1) renforçant l’équipement au bord du réseau et (2) poussant le traitement des données vers le bord.Le calcul en périphérie nécessite des noeuds de capteurs dotés d’une plus grande capacité logicielle et d’une plus grande puissance de traitement, bien que contraints en consommation d’énergie. Les systèmes matériels hybrides constitués de FPGAs et de processeurs offrent un bon compromis pour cette exigence. Les FPGAs sont connus pour permettre des calculs exhibant un parallélisme spatial, aussi que pour leur rapidité, tout en respectant un budget énergétique limité. Coupler un processeur au FPGA pour former un noeud garantit de disposer d’un environnement logiciel flexible pour ce nœud.La conception d’applications pour ce type de systèmes hybrides (réseau/logiciel/matériel) reste toujours une tâche difficile. Elle couvre un vaste domaine d’expertise allant du logiciel de haut niveau au matériel de bas niveau (FPGA). Il en résulte un flux de conception de système complexe, qui implique l’utilisation d’outils issus de différents domaines d’ingénierie. Une solution commune est de proposer un environnement de conception hétérogène qui combine/intègre l’ensemble de ces outils. Cependant, l’hétérogénéité intrinsèque de cette approche peut compromettre la fiabilité du système lors des échanges de données entre les outils.L’objectif de ce travail est de proposer une méthodologie et un environnement de conception homogène pour un tel système. Cela repose sur l’application d’une méthodologie de conception moderne, en particulier la conception orientée objet (OOD), au domaine des systèmes embarqués. Notre choix de OOD est motivé par la productivité avérée de cette méthodologie pour le développement des systèmes logiciels. Dans le cadre de cette thèse, nous visons à utiliser OOD pour développer un environnement de conception homogène pour les systèmes de type Edge Computing. Notre approche aborde trois problèmes de conception: (1) la conception matérielle, où les principes orientés objet et les patrons de conception sont utilisés pour améliorer la réutilisation, l’adaptabilité et l’extensibilité du système matériel. (2) la co-conception matériel/logiciel, pour laquelle nous proposons une utilisation de OOD afin d’abstraire l’intégration et la communication entre matériel et logiciel, ce qui encourage la modularité et la flexibilité du système. (3) la conception d’un intergiciel pour l’Edge Computing. Ainsi il est possible de reposer sur un environnement de développement centralisé des applications distribuées† tandis ce que l’intergiciel facilite l’intégration des nœuds périphériques dans le réseau, et en permet la reconfiguration automatique à distance. Au final, notre solution offre une flexibilité logicielle pour la mise en oeuvre d’algorithmes distribués complexes, et permet la pleine exploitation des performances des FPGAs. Ceux-ci sont placés dans les nœuds, au plus près de l’acquisition des données par les capteurs, pour déployer un premier traitement intensif efficace. / Cloud computing is often the most referenced computational model for Internet of Things. This model adopts a centralized architecture where all sensor data is stored and processed in a sole location. Despite of many advantages, this architecture suffers from a low scalability while the available data on the network is continuously increasing. It is worth noting that, currently, more than 50% internet connections are between things. This can lead to the reliability problem in realtime and latency-sensitive applications. Edge-computing which is based on a decentralized architecture, is known as a solution for this emerging problem by: (1) reinforcing the equipment at the edge (things) of the network and (2) pushing the data processing to the edge.Edge-centric computing requires sensors nodes with more software capability and processing power while, like any embedded systems, being constrained by energy consumption. Hybrid hardware systems consisting of FPGA and processor offer a good trade-off for this requirement. FPGAs are known to enable parallel and fast computation within a low energy budget. The coupled processor provides a flexible software environment for edge-centric nodes.Applications design for such hybrid network/software/hardware (SW/HW) system always remains a challenged task. It covers a large domain of system level design from high level software to low-level hardware (FPGA). This result in a complex system design flow and involves the use of tools from different engineering domains. A common solution is to propose a heterogeneous design environment which combining/integrating these tools together. However the heterogeneous nature of this approach can pose the reliability problem when it comes to data exchanges between tools.Our motivation is to propose a homogeneous design methodology and environment for such system. We study the application of a modern design methodology, in particular object-oriented design (OOD), to the field of embedded systems. Our choice of OOD is motivated by the proven productivity of this methodology for the development of software systems. In the context of this thesis, we aim at using OOD to develop a homogeneous design environment for edge-centric systems. Our approach addresses three design concerns: (1) hardware design where object-oriented principles and design patterns are used to improve the reusability, adaptability, and extensibility of the hardware system. (2) hardware / software co-design, for which we propose to use OOD to abstract the SW/HW integration and the communication that encourages the system modularity and flexibility. (3) middleware design for Edge Computing. We rely on a centralized development environment for distributed applications, while the middleware facilitates the integration of the peripheral nodes in the network, and allows automatic remote reconfiguration. Ultimately, our solution offers software flexibility for the implementation of complex distributed algorithms, complemented by the full exploitation of FPGAs performance. These are placed in the nodes, as close as possible to the acquisition of the data by the sensors† in order to deploy a first effective intensive treatment.

The goals of this work are a design and implementation of a new vision system, integrated with the waterjet machine. This system combines two commercial webcams applied on an industrial dedicated platform. A main purpose of the vision system is to detect the position and rotation of a workpiece placed on the machine table. The used object recognition algorithm consists of edge detection, standard math processing functions and noise filters. The Hough transform technique is used to extract lines and their intersections of a workpiece. Metric rectification method is used, in order to obtain a top view of the workspace and to adjust an image coordinate system, accordingly to the waterjet machine coordinates. In situ calibration procedures of the booth webcams are developed and implemented. Experimental results of the proposed new vision system prototype confirm required performance and precision of the element detection.