Le Principe d'Equivalence (PE) est un pilier fondamental de la Relativité Générale. Il est aujourd'hui remis en question par les tentatives d'élaborer une théorie plus exhaustive en physique fondamentale, comme la théorie des cordes. La mission spatiale MICROSCOPE vise à tester ce principe à travers l'universalité de la chute libre, avec un objectif de précision de 10-15, c'est-à-dire un gain de deux ordres de grandeurs par rapport aux expériences actuelles. Le satellite embarque deux accéléromètres électrostatiques, chacun intégrant deux masses-test. Les masses de l'accéléromètre servant au test du PE sont de compositions différentes, alors que celles de l'accéléromètre de référence sont constituées d'un même matériau. L'objectif est de mesurer la chute libre des masses-test dans le champ gravitationnel de la Terre, en mesurant leur accélération différentielle avec une précision attendue de 10-12 ms-2Hz-1/2 dans la bande d'intérêt. Une violation du PE se traduirait par une différence périodique caractéristique entre les deux accélérations. Cependant, diverses perturbations sont également mesurées en raison de la grande sensibilité de l'instrument. Certaines d'entre elles, comme les gradients de gravité et d'inertie, sont bien définies. En revanche d'autres ne sont pas modélisées ou ne le sont qu'imparfaitement, comme le bruit stochastique et les pics d'accélérations dus à l'environnement du satellite, qui peuvent entraîner des saturations de la mesure ou des données lacunaires. Ce contexte expérimental requiert le développement d'outils adaptés pour l'analyse de données, qui s'inscrivent dans le cadre général de l'analyse des séries temporelles par régression linéaire.On étudie en premier lieu la détection et l’estimation de perturbations harmoniques dans le cadre de l'analyse moindres carrés. On montre qu’avec cette technique la projection des perturbations harmoniques sur le signal de violation du PE peut être maintenue à un niveau acceptable. On analyse ensuite l'impact des pertes de données sur la performance du test du PE. On montre qu'avec l'hypothèse pire cas sur la fréquence des interruptions de données (environ 300 interruptions de 0.5 seconde par orbite, chiffre évalué avant le vol), l'incertitude des moindres carrés ordinaires est multipliée par un facteur 35 à 60. Pour compenser cet effet, une méthode de régression linéaire basée sur une estimation autorégressive du bruit est développée, qui permet de décorréler les observations disponibles, sans calcul ni inversion directs de la matrice de covariance. La variance de l'estimateur ainsi construit est proche de la valeur optimale, ce qui permet de réaliser un test du PE au niveau attendu, même en présence de pertes de données fréquentes. On met également en place une méthode pour évaluer plus précisément la DSP du bruit à partir des données disponibles, sans utilisation de modèle a priori. L'approche est fondée sur une modification de l'algorithme espérance-maximisation (EM) avec une hypothèse de régularité de la DSP, en utilisant une imputation statistique des données manquantes. On obtient une estimée de la DSP avec une erreur inférieure à 10-12 ms-2Hz-1/2. En dernier lieu, on étend les applications de l'analyse de données en étudiant la faisabilité de la mesure du gradient de gravité terrestre avec MICROSCOPE. On évalue la capacité de cette observable à déchiffrer la géométrie des grandes échelles du géopotentiel. Par simulation des signaux obtenus à partir de différents modèles du manteau terrestre profond, on montre que leurs particularités peuvent être distinguées. / The Equivalence Principle (EP) is a cornerstone of General Relativity, and is called into question by the attempts to build more comprehensive theories in fundamental physics such as string theories. The MICROSCOPE space mission aims at testing this principle through the universality of free fall, with a target precision of 10-15, two orders of magnitude better than current on-ground experiments. The satellite carries on-board two electrostatic accelerometers, each one including two test-masses. The masses of the test accelerometer are made with different materials, whereas the masses of the reference accelerometer have the same composition. The objective is to monitor the free fall of the test-masses in the gravitational field of the earth by measuring their differential accelerations with an expected precision of 10-12 ms-2Hz-1/2 in the bandwidth of interest. An EP violation would result in a characteristic periodic difference between the two accelerations. However, various perturbations are also measured because of the high sensitivity of the instrument. Some of them are well defined, e.g. gravitational and inertial gradient disturbances, but others are unmodeled, such as random noise and acceleration peaks due to the satellite environment, which can lead to saturations in the measurement or data gaps. This experimental context requires us to develop suited tools for the data analysis, which are applicable in the general framework of linear regression analysis of time series.We first study the statistical detection and estimation of unknown harmonic disturbances in a least squares framework, in the presence of a colored noise of unknown PSD. We show that with this technique the projection of the harmonic disturbances onto the WEP violation signal can be rejected. Secondly we analyze the impact of the data unavailability on the performance of the EP test. We show that with the worst case before-flight hypothesis (almost 300 gaps of 0.5 second per orbit), the uncertainty of the ordinary least squares is increased by a factor 35 to 60. To counterbalance this effect, a linear regression method based on an autoregressive estimation of the noise is developed, which allows a proper decorrelation of the available observations, without direct computation and inversion of the covariance matrix. The variance of the constructed estimator is close to the optimal value, allowing us to perform the EP test at the expected level even in case of very frequent data interruptions. In addition, we implement a method to more accurately characterize the noise PSD when data are missing, with no prior model on the noise. The approach is based on modified expectation-maximization (EM) algorithm with a smooth assumption on the PSD, and use a statistical imputation of the missing data. We obtain a PSD estimate with an error less than 10-12 ms-2Hz-1/2. Finally, we widen the applications of the data analysis by studying the feasibility of the measurement of the earth's gravitational gradient with MICROSCOPE data. We assess the ability of this set-up to decipher the large scale geometry of the geopotential. By simulating the signals obtained from different models of the earth's deep mantle, and comparing them to the expected noise level, we show that their features can be distinguished.

Esta pesquisa estuda a evolução temporal dos parâmetros de propagação acústica de uma mistura de líquidos imiscíveis considerada como emulsão instável durante o processo de separação de suas fases. O principal objetivo neste trabalho é estudar o comportamento não linear de materiais que variam sua não homogeneidade quando são submetidos a um campo acústico. O estudo é baseado na teoria de análise espectral de ecos de ultra-som para entender o processo físico de interação da onda - emulsão. A emulsão bifásica que tem sido analisada neste estudo é composta principlamente por um óleo mineral A e um óleo vegetal B. A metodologia é baseada na análise tempo freqüência de ecos e sinais de backscattering de ultra-som com uma freqüência central de 5 MHz e uma largura de banda de 8 MHz @ - 3dB. A velocidade média de propagação acústica para a mistura liquida foi estimada em 1354 m/s. O coeficiente de atenuação foi calculado para cada fase separada e se obtiveram os seguintes resultados: 0.82 dB/cm - MHz para o óleo A e 0.59 dB/cm - MHz para o óleo B. O parâmetro B/A avaliado para cada fase separada foi de: 8.43 para óleo A e 10.74 para o óleo B. A variação dos parâmetros acústicos descreveram a evolução da emulsão no tempo mediante o decremento das curvas de atenuação, B/A e IBC. A velocidade de propagação não forneceu informações relevantes a respeito do processo de separação das fases, devido a sua variação mínima. A percentagem média de variação dos parâmetros acústicos durante o processo dinâmico de separação das fases da emulsão foi de 1.39% para a velocidade de propagação, 46.9 para B e 51% para B/A. Espera-se que o estudo possa ser extrapolado para o melhor entendimento da interação de ondas de ultra-som em meios não homogêneos e variantes no tempo. / This research studies the time evolution of acoustic propagation parameters of a mixture of inmiscible liquids considerated as unstable emulsion during the separation process into its original phases. The main aspect of this work is to deal with the behavior of nonlinear, nonhomogeneous and time-varying media when they are submitted in an acoustic field. The study is based on spectral analysis theory of ultrasound-backscattered echoes for understanding of physical process of the wave-emulsion interaction. The biphasic emulsion, which has been analyzed during this study, is composed by a mineral oil (phase A) and vegetable oil (phase B). The methodology was based on time-frequency analysis of backscattered broadband ultrasound echo at center frequency of 5 MHz and bandwidth of 8 MHz @ -3dB using an ultrasound system in pulse-echo mode. The mean acoustic propagation velocity for the mixture liquid was estimated in 1354 m/s. The attenuation coefficients were calculated for each separated phase resulting in 0.82 dB/cm-MHz to phase A and 0.59 dB/cm-MHz to phase B. The B/A parameter have been evaluated resulting in 8.43 (phase A) and 10.74 (phase B). The acoustic parameters variation allowed identified different emulsification state inside emulsion. The time evolution for the emulsion was described throught the decrease of attenuation, B/A and IBC. The acoustic propagation velocity don\'t provide relevant information about the phases separation process, because it showed a minimal variation. The mean percentage variation for the time evolution of the acoustic parameters was 1.39% to the acoustic propagation velocity, 46.9% to B and 51% to B/A. We hope that observations can be extrapolated aiming a better understanding of ultrasonic waves interaction in non-homogeneous time-varying medium.

O subnúcleo póstero-dorsal da amígdala medial (AMePD) de ratos modula comportamentos sociais, como é o reprodutivo, e respostas a estímulos estressantes. Para tanto, são necessários ajustes concomitantes da função cardiovascular. Dada sua notável presença no AMePD, o glutamato (GLU), o ácido δ-aminobutírico (GABA), a ocitocina (OT), a somatostatina (SST) e a angiotensina II (Ang II) poderiam estar envolvidos em tais ajustes homeostáticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da microinjeção de GLU, GABA, OT, SST e Ang II microinjetados diretamente no AMePD de ratos não anestesiados sobre o controle cardiovascular em situação basal e após estimulação dos barorreceptores e quimiorreceptores. Ratos machos Wistar (3 meses de idade) foram mantidos em condições padrão de biotério e cuidados éticos. Os animais foram anestesiados e submetidos à cirurgia estereotáxica para implantação unilateral de cânula no AMePD, lado direito. No quinto dia pós-cirúrgico, os animais foram novamente anestesiados e submetidos à colocação de cateter de polietileno na luz da artéria aorta abdominal e outro na veia cava inferior. Um dia após a canulação dos vasos, os animais foram microinjetados no AMePD com solução salina (0,3 μl; n = 8), GLU na dose de 2 μg/0,3 μl (n = 7), GABA nas doses de 61 ng/0.3μl (n = 7) e de 100 μg/0.3 μl (n = 7), OT nas doses de 10 ng/0,3 μl (n = 7) e de 25 pg/0,3 μl (n = 6), SST nas doses de 1 μM/0,3μl (n = 8) e de 15 fmol/0,3μl (n = 5) e Ang II nas doses de 50 fmol/0,3 μl (n = 7) e de 50 pmol/0,3 μl (n = 7). Dados de frequência cardíaca (FC) e de pressão arterial (PA) foram registrados por 15 minutos em período basal, controle, e, a seguir, foram microinjetadas as substâncias mencionadas e testadas as variáveis de interesse. Os reflexos pressóricos foram testados pela injeção de fenilefrina (8 μg/ml) e nitroprussiato de sódio (100 μg/ml) e os quimiorreceptores, pela de cianeto de potássio (doses crescentes desde 60 até 180 μg/kg). O modelo autoregressivo de análise espectral e a análise simbólica foram utilizados para avaliar a variabilidade da FC e da PA e as atividades simpática e vagal responsáveis pela variabilidade nos dados registrados. Os dados foram comparados pelo teste da análise da variância (ANOVA) de duas vias para medidas repetidas e pelo teste post hoc de Newman- Keuls ou pela ANOVA de uma via e pelo teste de Tukey, conforme apropriado. O nível de significância estatística foi estabelecido em p < 0,05. Não houve diferença estatística entre os grupos estudados nos valores de FC, PA sistólica, PA diastólica e PA média em situação basal ou após as diferentes microinjeções nos grupos microinjetados com neurotransmissores ou com os neuropeptídeos estudados (p > 0,05). Microinjeções de salina, de GLU (2 μg) ou GABA (61 ng ou 100 μg; n = 7 cada grupo) não afetaram os parâmetros basais ou respostas do quimiorreflexo. Os valores correspondentes à curva da modificação da PAM de acordo com a variação da FC foram estatisticamente diferentes entre os grupos estudados, sendo que a curva após a microinjeção de GABA 61 ng no AMePD foi diferente dos grupos que receberam salina ou GABA na maior dose (100 μg; p < 0,05 em ambos os casos). No que se refere ao platô de taquicardia, a curva de inclinação dos dados referente à sensibilidade média do barorreflexo foi diferente entre os grupos que receberam GLU ou GABA em ambas as doses em comparação com o que recebeu salina (p < 0,01). O GLU aumentou valores índices das análises espectral e simbólica simpáticos relacionados com modulações cardíaca e vascular (P <0,05). A administração de GABA (61 ng) também induziu os maiores valores de variabilidade na FC (P <0,05) que pode ser e associado a uma ativação parassimpática central. No grupo de animais microinjetados com salina, OT (10 ng e 25 pg), SST (1μM e 15 fmol) e Ang II (50 fmol e 50 pmol) no AMePD, os valores mais próximos do basal foram obtidos com a menor dose de KCN (60 μg/kg) e ocorreu, conforme o esperado, uma redução estatisticamente significativa maior na FC quando foram aumentadas as doses injetadas de KCN para 100 μg/kg, 140 μg/kg ou 180 μg/kg (teste de Newman-Keuls, p < 0,001 em todos os casos, quando comparadas com a menor dose injetada). Ang II na dose de 50 pmol microinjetada no AMePD gerou maior diminuição reflexa na FC quando comparado com o grupo controle após a estimulação dos quimiorreceptores com KCN nas doses de 60 e 140 μg/kg (p < 0,05). Ang II na dose de 50 pmol microinjetada no AMePD gerou maior diminuição reflexa na PA quando comparado com o grupo controle após a estimulação dos quimiorreceptores com KCN na dose de 140 μg/kg (p < 0,05). Os valores referentes ao ponto de maior inclinação da curva pressórica referente a respostas geradas pelos barorreceptores, (PA50), após injeções de fenilefrina e nitroprussiato de sódio, foram menores nos ratos que receberam OT na dose de 10 ng ou SST na dose de 1 μM microinjetadas no AMePD, quando comparado ao grupo controle (p < 0,05). Os valores referentes à sensibilidade média do barorreflexo (ganho em bpm/mmHg), após injeções de fenilefrina e nitroprussiato de sódio, foi maior no grupo que recebeu OT na dose de 10 ng quando comparado com a Ang II na dose de 50 pmol. Houve maior variabilidade na PA sistólica, na FC, no componente de baixa e de alta frequência do tacograma e no índice de atividade simpático-vagal da análise espectral nos grupos que receberam OT nas doses de (10 ng e 25 pg), SST (1μM e 15 fmol) e Ang II na dose de 50 pmol (p < 0,05). Tais dados, indicam que o AMePD se vale de sua atividade glutamatérgica, GABAérgica, ocitocinérgica, somatostatinérgica e angiotensinérgica local, por circuitaria própria ou devido a aferências neurais, para modificar variáveis cardiovasculares provavelmente concomitantemente à organização de comportamentos. / The postero-dorsal subnucleus of the medial amygdala (MePD) modulates social behavior of rats, such as reproduction, and responses to stressful stimuli. To this end, concomitants adjustments of the cardiovascular function are modulate. Given its remarkable presence in the MePD, glutamate (GLU), Gamma-amino butyric acid (GABA), oxytocin (OT), somatostatin (SST) and angiotensin II (Ang II) could be involved in such homeostatic adjustments. The objective of this study was to evaluate the effect of microinjection of GLU, GABA, OT, SST and Ang II microinjected directly into the rats MePD on non-anesthetized of cardiovascular control under basal conditions and after stimulation of baroreceptors and chemoreceptors. Male Wistar rats (3 months old) were maintained under standard laboratory conditions and ethical care. The animals were anesthetized and submitted to unilateral stereotactic surgery for implantation of the cannula in the right MePD. On the fifth postoperative day, the animals were again anesthetized and underwent placement of polyethylene catheter in the abdominal aorta and inferior vena cava. One day after the cannulation of the vessels, the animals were microinjected with saline solution, GLU (2 μg/0,3 μl, n = 7), GABA (61 ng/0.3μl, n = 7 and 100 μg/0.3 μl, n = 7), OT (10 ng/0,3 μl, n = 7 and 25 pg/0,3 μl, n = 6), SST (1 μM/0,3μl, n = 8 and 15 fmol/0,3μl, n = 5) and Ang II (50 fmol/0,3 μl, n = 7 and 50 pmol/0,3 μl, n = 7) in the MePD. Data for heart rate (HR) and blood pressure (BP) were recorded for 15 minutes at baseline and then were microinjected the substances aforementioned and tested the variables of interest. Baroreceptor function was tested by phenylephrine (8 μg/ml) and sodium nitroprusside (100 μg/ml) injections. Chemoreflex was tested by potassium cyanide (60 – 180 μg/ml) injections. The autoregressive model of symbolic analysis and spectral analysis were used to evaluate the variability of HR and BP and the sympathetic and vagal activities responsible for variability in the data recorded. The data were compared by a two-way analysis of variance (ANOVA) test for repeated measures and the post hoc Newman-Keuls or an one-way analysis of variance (ANOVA) test for repeated measures and the post hoc Newman-Keuls whenever appropriate. The level of statistical significance was set at P ≤ 0.05. There was no statistical difference between groups in the values of HR, systolic BP, diastolic BP and mean BP at baseline or after microinjections in the different groups (P > 0.05). Microinjections of saline, GLU (2 μg) or GABA (61 ng or 100 μg; n = 7 each group) did not affect the basal or responses the of chemoreflex. The values of the curve of change in the MAP in accordive to the variation of HR, were statistically different between groups, and the curve after the microinjection of GABA 61 ng in the MePD was different in the groups that received saline or the highest GABA dose (100 μg, P < 0.05 in both cases). With regard to the plateau of tachycardia, the slope of the data on the average baroreflex sensitivity was different among the groups receiving GLU or GABA at both doses compared to that received saline (P < 0.01). GLU increased power spectral and symbolic sympathetic indexes related with both cardiac and vascular modulations (P < 0.05). The GABA administration (61 ng, but not 100 μg) also induced higher values of HR variability (P < 0.05), rather associated with a parasympathetic activation. In the group of animals microinjected with saline, OT (10 ng and 25 pg), SST (1μM and 15 fmol) and Ang II (50 fmol and 50 pmol) in MePD, there was as expected, a statistically significant greater reduction in HR increasing when the injected doses of KCN to 100 μg/kg, 140 μg/kg or 180 μg/kg (Newman-Keuls test, P < 0.001 in all cases when compared with the lower injected dose). Ang II at the dose of 50 pmol generated a higher reflex decrease in HR compared to the control group after stimulation of the chemoreceptors with KCN at doses of 60 and 140 μg/kg (P < 0.05). Ang II at the dose of 50 pmol generated a higher reflex decrease in BP compared with the control group after stimulation of the chemoreceptors with KCN at the dose of 140 μg/kg (P < 0.05). The values for the point of greatest slope of the AP response generated by baroreceptors (MAP50) was lower in rats given OT at the dose of 10 ng or SST at the dose of 1 μM compared to the control group (P < 0.05). The average values for the baroreflex sensitivity (gain in bpm/mm Hg) after the injection of phenylephrine and sodium nitroprusside was greater in the group receiving OT at the dose of 10 ng compared with Ang II at the dose of 50 pmol. There was a greater variability in systolic BP, HR, the component of low and high frequency of tachogram and the sympathovagal index studied by spectral analysis in the groups that received OT (10 ng and 25 pg), SST (1 μM and 15 fmol) and Ang II (50 pmol; P < 0.05). These data indicate that the MePD has a glutamatergic, GABAergic, ocitocinergic, somatostatinergic angiotensinergic modulatory activity on cardiovascular response most likely involved in the central organization of behaviors.

Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_RangelFerreirado_D.pdf: 7547341 bytes, checksum: 0793f0ff7763f81b44868f59db73aab6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta tese estuda e investiga o problema de propagação de ondas em estruturas periódicas usando o método de elemento espectral, a relação entre a matriz dinâmica e a matriz de transferência é mostrada para alguns casos, tais como, viga, barra, placa de Levy e modelo de Minddlin Hermman. A partir destas teorias, o método de propagação de ondas usando um modelo de elementos finitos de uma fatia do guia de ondas, WFEM é apresentado e o problema de prever os modos de propagação e os números de onda correspondentes. O objetivo deste trabalho é mostrar que usando o método WFEM e uma fatia do guia de onda modelado com elementos finitos sólido é possível construir elementos finitos espectrais para ser usado em guias de ondas homogêneos sem precisar de malha de refinamento. Tais elementos podem ser usados para modelar guias de ondas com seção transversal constante. A matriz de rigidez dinâmica para o elemento de barra elementar e para o elemento de viga de Euler Bernoulli são obtidos usando a formulação espectral padrão e obtidas usando uma fatia do guia de onda modelado pelo método FEM, são mostrados resultados do método proposto. / Abstract: This thesis, studies and investigates wave propagation problem in periodic structures using the spectral element method, the relation between the dynamic matrix and the transfer matrix is shown for some cases, such as, beam, bar, Levy plate and Mindlin-Herrmann's model. From these theories, the Wave Finite Element Method, WFEM is presented and the problem of predicting the wave propagation modes and the respective wavenumbers. The purpose of this work is to show that using the WFEM method and a slice of the waveguide modeled with solid finite elements, it is possible to develop spectral finite elements to be used in long homogeneous waveguides without the need of mesh refinement. Such elements can be used to model waveguides with constant cross section and long spans. The dynamic stiffness matrix of a simple rod and Bernoulli Euler beam element obtained using the standard spectral formulation and obtained via the FEM model of a slice are shown to be similar, thus validating the proposed method. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Isabela.pdf: 1836486 bytes, checksum: bf6c8c5db338bc806954228e1b7b94fe (MD5) Previous issue date: 2009-07-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As séries históricas de 11 anos de desembarque das espécies Prochilodus nigricans e Semaprochilodus sp., ocorridas no período de janeiro de 1992 a dezembro de 2002 no município de Santarém-PA, foram utilizadas para análise e predição, juntamente com séries de SOI, SST‟s e níveis hidrológicos dos rios Amazonas e Tapajós. Infelizmente, os dados relativos às séries de desembarque de jaraquis e das cotas do Rio tapajós possuíam missing values, o que impossibilitava a realização de análises e predições, porém, o uso da modelagem de Box & Jenkins permitiu completar essas lacunas. Após as estimações dos missing values, promovemos a análise espectral em todas as variáveis citadas, verificamos ciclos relacionados com os fenômenos El Niño e La Niña, com duração de 2 a 7 anos, notamos que esses eventos influenciaram fortemente na variação do nível dos rios e, conseqüentemente, no desembarque dessas espécies. Notamos, também, aumento dos valores de desembarque nos períodos de 2 a 3 anos. Estes períodos podem estar relacionados à ocorrência de fortes cheias que, provavelmente, geraram o sucesso reprodutivo dessas espécies, levando ao aumento das capturas após 2 ou 3 anos. Outras oscilações foram observadas nos desembarques e nível dos rios, tais como oscilações semi-anuais e intra-sazonais. Sabemos que estas oscilações possuem certa influência sobre as precipitações na região amazônica e, portanto, sobre a pesca, mas ainda são necessários estudos mais apurados para o melhor entendimento dessas oscilações sobre o comportamento da pesca dessas espécies. Os modelos de Box & Jenkins também foram usados para a modelagem de desembarque nos anos de 2003 e 2004, a fim de verificar a eficiência desta ferramenta para predições. Empregamos ferramentas métricas que definem o erro das predições, com isso, observamos que os modelos ARIMA são eficientes na predição para médio e curto prazo (12 meses), no qual o modelo demonstrou bom ajuste nas predições para o ano de 2003 em ambas as espécies. / As séries históricas de 11 anos de desembarque das espécies Prochilodus nigricans e Semaprochilodus sp., ocorridas no período de janeiro de 1992 a dezembro de 2002 no município de Santarém-PA, foram utilizadas para análise e predição, juntamente com séries de SOI, SST‟s e níveis hidrológicos dos rios Amazonas e Tapajós. Infelizmente, os dados relativos às séries de desembarque de jaraquis e das cotas do Rio tapajós possuíam missing values, o que impossibilitava a realização de análises e predições, porém, o uso da modelagem de Box & Jenkins permitiu completar essas lacunas. Após as estimações dos missing values, promovemos a análise espectral em todas as variáveis citadas, verificamos ciclos relacionados com os fenômenos El Niño e La Niña, com duração de 2 a 7 anos, notamos que esses eventos influenciaram fortemente na variação do nível dos rios e, conseqüentemente, no desembarque dessas espécies. Notamos, também, aumento dos valores de desembarque nos períodos de 2 a 3 anos. Estes períodos podem estar relacionados à ocorrência de fortes cheias que, provavelmente, geraram o sucesso reprodutivo dessas espécies, levando ao aumento das capturas após 2 ou 3 anos. Outras oscilações foram observadas nos desembarques e nível dos rios, tais como oscilações semi-anuais e intra-sazonais. Sabemos que estas oscilações possuem certa influência sobre as precipitações na região amazônica e, portanto, sobre a pesca, mas ainda são necessários estudos mais apurados para o melhor entendimento dessas oscilações sobre o comportamento da pesca dessas espécies. Os modelos de Box & Jenkins também foram usados para a modelagem de desembarque nos anos de 2003 e 2004, a fim de verificar a eficiência desta ferramenta para predições. Empregamos ferramentas métricas que definem o erro das predições, com isso, observamos que os modelos ARIMA são eficientes na predição para médio e curto prazo (12 meses), no qual o modelo demonstrou bom ajuste nas predições para o ano de 2003 em ambas as espécies.

Este estudo explora a obtenção da altura da camada limite planetária a partir de diferentes métodos e equipamentos, com foco na análise espectral do campo de vento do lidar Doppler. Realizou-se uma campanha de medição por 80 dias com dois lidars Dopplers comerciais com diferentes alcances verticais. Para o lidar com maior alcance vertical e consequetemente uma medida direta da altura da camada limite planetária, foi aplicado o método da variância da razão sinal-ruído e os resultados foram comparados aos valores de altura estimados a partir de dados de radiossondagem através de dois métodos distintos, o método da parcela e o método do número de Richardson bulk, o qual apresentou melhores resultados. Para o lidar com menor alcance vertical, aplicou-se a análise espectral que forneceu valores de comprimento de onda dos picos espectrais, proporcionais à altura da camada limite planetária. A constante de proporcionalidade para obtenção dos valores da altura da camada foi calculada comparando-se os resultados aos valores de altura estimados pela radiossondagem através do método do número de Richardson bulk, obtendo-se um valor de constante de proporcionalidade próximo ao sugerido na literatura. Entretanto, o conjunto de dados que mostrou boas estimativas dos picos espectrais foi bastante restrito, limitando a comparação ao longo do período entre os lidars. / This study explores the obtaining of the planetary boundary layer height through different methods and equipment, focusing on the spectral analysis of the wind field from Doppler lidar. An 80-day measurement campaign was conducted with two commercial Doppler lidars with different vertical ranges. For the lidar with greater vertical range and consequently a direct measurement of the planetary boundary layer heigth, the method of signal-to-noise ratio variance was applied and the results were compared to the height values estimated from radiosonding data using two different methods, the parcel method and the bulk Richardson number method, which presented better results. For the lidar with a lower vertical range, spectral analysis was applied, which provided wavelength values of the spectral peak, proportional to the planetary boundary layer height. The proportionality constant, in order to obtain the boundary height values, were calculated by comparing the height values estimated from the radiosonding data, using the bulk Richardson number method. Proportionality constant value close to the one found in the literature were obtained. However, the set of data that showed good estimates of the spectral peaks was very restricted, limiting the comparison over the period between the lidars.

Utilizando Análise Espectral (FFT) para quantificar a variabilidade autonômica no animal intacto, analisamos pressão arterial, intervalo de pulso (IP) e fluxo sangüíneo no repouso e no exercício, em ratos normotensos (WKY) e hipertensos (SHR), sedentários (S) ou treinados (T), após pré-tratamento do NTS/DMV com veículo e antagonista de ocitocina (OTant). As principais alterações foram relacionadas à freqüência cardíaca (FC) e ao IP: bradicardia de repouso em WKYT e SHRT; aumento na resposta taquicárdica do exercício após OTant apenas nos WKYT. No repouso, os SHR apresentaram queda da variância do IP com diminuição dos componentes de baixa (LF-simpático) e alta (HF-vago) freqüências, corrigidas pelo T. No exercício houve queda dos componentes espetrais do IP nos grupos experimentais, exceto o HF que não diminuiu nos WKYT. OTant no NTS/DMV reduziu o HF dos SHRT no repouso e exercício; a ausência da queda do HF nos WKYT foi abolida. Resultados indicam a importância da ocitocina agindo sobre o vago na modulação da FC basal e da taquicardia do exercício apenas em T. / Using Spectral Analysis (FFT) to quantify the autonomic variability in intact animal, we analyzed blood pressure, pulse interval (PI) and blood flow at rest and during exercise, in normotensive (WKY) and hypertensive (SHR) rats, sedentary (S) or trained (T), after solitary vagal complex (NTS/DMV) pre-treatment with vehicle and oxytocin antagonist (OTant). The main changes were related to heart rate (HR) and PI: rest bradycardia in WKYT and SHRT; increased exercise tachycardia after OTant only in WKYT. At rest, SHR presented a fall of in PI variance with decreased low (LF-simpathetic) and high (HF-vagal) frequencies components that were normalized by T. During exercise, the spectral components decreased in the experimental groups, except HF unchanged in WKYT. OTant into the NTS/DMV reduced the HF of the SHRT at rest and exercise; the absence of the fall in HF of WKYT was abolished. Results indicate the importance of oxytocin acting on vagus in the modulation of basal HR and exercise tachycardia only in T rats.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-30T12:20:50Z No. of bitstreams: 1 antoniopauloandredecastro.pdf: 1766727 bytes, checksum: 9e0fb7d47b81afb5f261067426a45e6c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-02T11:57:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 antoniopauloandredecastro.pdf: 1766727 bytes, checksum: 9e0fb7d47b81afb5f261067426a45e6c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-02T11:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antoniopauloandredecastro.pdf: 1766727 bytes, checksum: 9e0fb7d47b81afb5f261067426a45e6c (MD5) Previous issue date: 2012-03-29 / A investigação das propriedades eletrofisiológicas do sistema neuromuscular (SN) durante o processo de modulação da força muscular tem sido objeto de estudos em diversas áreas. Entre as técnicas empregadas com esta finalidade encontra-se a eletromiografia de superfície (sEMG). Em meio às condições patológicas potencialmente capazes de provocar alterações nas propriedades teciduais e fisiológicas do SN, e, consequentemente, nas propriedades eletrofisiológicas durante o processo de modulação da força, destaca-se o diabetes mellitus do tipo 2 (DM2). O objetivo do presente estudo foi investigar, através dos valores de frequência mediana (FMed) e de distribuição de potência por faixas (DPF) da densidade espectral de potência, as propriedades eletromiográficas dos músculos bíceps braquial (BB) e reto femoral (RF) de portadoras de DM2 com tempo de diagnóstico <5 anos, durante contração estática voluntária máxima (CEVM). Participaram do presente estudo seis pacientes DM2 (GDM2) e seis não diabéticas (GC), sedentárias, com idade e IMC semelhantes. Não foram observadas diferenças significativas para os valores de força durante a flexão do antebraço (21,3 ± 5,0 vs 22,9 ± 3,6 kgf) e a extensão da joelho (45,9 ± 14,5 vs 57,6 ± 15,3 kgf) entre o GDM2 e GC. No entanto, observou-se diferenças significativas para os valores de FMed (125,73 ± 14,9 Hz vs 158,17 ± 24,7 Hz para o sinal eletromiográfico do BB e 126,02 ± 8,1 Hz vs 148,18 ± 13,0 Hz para o sinal do RF, GDM2 e GC, respectivamente). Na investigação da DPF, diferenças significativas para a faixa de frequência entre 101 e 110 Hz do sinal eletromiográfico do BB e nas faixas entre 81 e 90 Hz e entre 91 e 100 Hz do sinal eletromiográfico do RF foram encontradas. Apesar de ainda não terem sido evidenciado comprometimentos estatisticamente significativos para os valores de força, diferenças significativas foram encontradas para os valores de FMed e DPF entre os grupo avaliados. Tais diferenças podem estar associadas, em parte, ao aumento da duração dos potenciais de ação das unidades motoras e o comprometimento na ativação de unidades motoras ativadas em faixas de frequência superiores. / The investigation of the electrophysiological properties of the neuromuscular system (NS) during the modulation of muscle strength has been studied in several areas. Among the techniques employed for this purpose is surface electromyography (sEMG). In the midst of pathological conditions that can potentially cause changes in the tissue and physiological properties of the SN, and hence the electrophysiological properties during the modulation of force, there is type 2 diabetes mellitus (T2DM). The aim of this study was to investigate, through the values of median frequency (MdF) and power distribution frequency (PDF) of the power spectral density, the electrophysiological properties of sEMG of the biceps brachii muscle (BB) and rectus femoris muscle (RF) of women with T2DM with time since diagnosis <5 years, during static maximum voluntary contraction (SMVC). The study included six patients DM2 (GDM2) and six nondiabetic (GC), sedentary, with similar age and body mass index (BMI). There were no significant differences in the values of SMVC during elbow flexion (21.3 ± 5.0 vs 22.9 ± 3.6 kgf) and knee extension (45.9 ± 14.5 vs 57.6 ± 15.3 kgf) between the GC and GDM2. However, we found significant differences in the values of MdF (125.73 ± 158.17 ± 14.9 Hz vs 24.7 Hz for the EMG signal of BB and 126.02 vs. 148.18 ± 8.1 Hz ± 13.0 Hz for the RF signal, and GDM2 GC, respectively). In investigating the DPF, significant differences in the frequency range between 101 and 110 Hz for sEMG of BB and the bands between 81 and 90 and between 91 Hz and 100 Hz of the sEMG of the RF were found. Although still not have been shown statistically significant for values of strength, significant differences were found for the values of MdF and DPF between the groups evaluated. Such differences may be related in part to the increased duration of action potentials of motor units and involvement in the activation of motor units activated at higher frequency bands.

Orientadores Eleri Cardozo, Diogo Coutinho Soriano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SuarezUribe_LuisaFernanda_M.pdf: 6173860 bytes, checksum: 3a1e038c4b2f0b3d7f6c4981c268de63 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os potenciais evocados visuais de estado em regime permanente (SSVEP) são uma resposta cerebral medida ao capturar sinais cerebrais através de Eletroencefalograma (EEG) usando-se uma touca com eletrodos posicionados no escalpo mediante estimulação visual externa. Um sistema que detecta a resposta SSVEP gerada em um sujeito estimulado com fontes de luz (LEDs) piscando a frequências diferentes foi desenvolvido nesta dissertação com o intuito de criar uma interface homen-máquina. Para tanto, foram usados quatro estímulos visuais codificando quatro possíveis comandos, mais o estado de repouso, a serem classificados e identificados a partir da resposta observada no EEG de um sujeito e da devida análise espectral deste sinal. As características que determinam se a resposta SSVEP está presente foram estudadas através de diferentes heurísticas para a seleção de descritores (coeficientes associados a densidade espectral de potência), os quais foram posteriormente passados para um classificador linear para a determinação do comando associado ao estímulo. Para a seleção de características, o índice Davies Bouldin (DB) foi utilizado. No que concerne a análise de frequência realizado para os três sujeitos estudados foi possível observar a presença da resposta SSVEP nas frequências de estimulação, mas tal como esperado, com forte presença de ruído e com grande variabilidade entre os sujeitos. Apesar da variabilidade das características selecionadas pela estratégia adotada, obteve-se aqui resultados de classificação próximos a 90% de acerto para cada classe. Estes resultados de classificação indicaram que esta metodologia de processamento pode ser usada num sistema de BCI em tempo real, dado que o atual sistema foi projetado para operar somente com dados que foram gravados off-line / Abstract: Steady State Visual Evoked Potentials (SSVEP) is a brain response measured by capturing brain signals generated by external visual stimulation, through electroencephalogram (EEG) using a cap with electrodes placed on the scalp. A system for detection SSVEP response generated in a subject stimulated with light sources (LEDs) flashing at different frequencies has been developed in this dissertation in order to implement a human machine interface. Thus, we used four visual stimuli encoding four possible commands, besides idle state, to be classified and identified from the response observed in the EEG of a subject through the spectral analysis of this signal. The characteristics that determine if a SSVEP response is present were studied through different heuristics for selecting descriptors (coefficients associated with power spectral density), which were then passed to a linear classifier for the determination of the stimulus associated command. Davies Bouldin (DB) index was the method used for the selection of features. From the frequency analysis carried out for three subjects it was observed the presence of SSVEP response on the stimulation frequencies, but in some cases, as expected, was blurred by noise, which differ among individuals. Despite the variability of the features selected by the strategy adopted, it was obtained classification results with accuracy nearly 90\% for each class. These classification results indicated that this processing methodology could be used in a BCI system in real time, as the current system was designed to operate only with data that were recorded off-line / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Yuzo Iano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:16:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvestreBezerra_ManoelIvanildo_D.pdf: 5165235 bytes, checksum: 93259721102d21ca5d681ec6df5622e0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho é proposto um novo método de estimação separada (sub-ótimo) para o processo (modelo) espectral ARMA. Os métodos sub-ótimos utilizam-se das equações de Yule-Walker e do método de mínimos quadrados para as estimativas AR, e geralmente do método de Durbin para as estimativas MA. Dado que os parâmetros AR e MA já foram estimados, no método proposto é feita uma nova filtragem AR do sinal de interesse utilizando-se as estimativas da parte MA. A partir deste novo sinal estimado, determinam-se as novas estimativas das partes AR e MA do processo ARMA, e em seguida obtém-se a estimativa da densidade espectral de potência. Os resultados dependem muito do espectro de interesse, e da parametrização que foi utilizada, mas de um modo geral os resultados fornecidos foram muito bons. Um estudo descrevendo os principais métodos de estimação espectral paramétrica dos processos ARMA também é realizado neste trabalho. Esses métodos são comparados medindo a precisão através do erro relativo e do coeficiente de variação médio das estimativas dos parâmetros / Abstract: This work proposes a new method of estimating separate (sub-optimal) for the spectrum ARMA process (model). The sub-optimal methods use the Yule-Walker equations and the method of least squares estimates for the AR, and usually the method of Durbin estimates for MA. Since AR and MA parameters have been estimated, in the method it is made a new AR filtering of the signal of interest using the estimates of the MA. From this new estimated signal, the new AR and MA estimates of parts from the ARMA process are obtained, and then the power spectral density is estimated. The results depend so much on the spectrum of interest and the parameterization used in the process, but generally the final results were very good. A study describing the main methods of parametric spectral estimation of ARMA processes is also performed in this work. These methods are compared by measuring their accuracy through the relative error and the average coefficient of variation of the parameter estimates / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica