[pt] A família de algoritmos BLAST é a mais utilizada pelos biólogos para a busca de similaridade entre biosseqüências, e por esta razão, melhoras nestes algoritmos, em suas estruturas de dados ou em seus métodos de acesso à memória secundária são muito importantes para o avanço das descobertas biológicas. Nesta dissertação, foi estudada detalhadamente uma versão do programa BLAST, analisando as suas estruturas de dados e os algoritmos que as manipulam. Além disso, foram realizadas medições de desempenho com o intuito de identificar os possíveis gargalos de processamento dentro das fases de execução do BLAST. A partir das informações obtidas, técnicas de compactação de dados foram utilizadas como uma estratégia para redução de acesso à memória secundária com o objetivo de melhorar o desempenho para a execução do BLAST. Finalmente, foi gerada uma versão modificada do BLAST no ambiente Windows, na qual foi alterado diretamente o código do programa. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos na execução do algoritmo original. / [en] The BLAST is the sequence comparison strategy mostly used in computational biology. Therefore, research on data structures, secondary memory access methods and on the algorithm itself, could bring important optimizations and consequently contributions to the area. In this work, we study a NCBI BLAST version by analyzing its data structures and algorithms for data manipulating. In addition, we collect performance data for identifying processing bottleneck in all the BLAST execution phases. Based on this analysis, data compress techniques were applied as a strategy for reducing number of secondary memory access operations. Finally, a modified version of BLAST was implemented in the Microsoft Windows environment, where the program was directly altered. Finally, an analysis was made over using the results of execution of original BLAST against modified BLAST.

[pt] Estudamos a relação entre mudanças técnicas e efeitos na produtividade do trabalho social. O problema selecionado foi o efeito da miniaturização de produtos na eliminação de trabalho. Detectamos que a miniaturização do produtos é tendência de mudança técnica comprovada, através de análises de patentes recentes em equipamentos eletrônicos de processamento de dados. Consideramos que a eliminação de trabalho é tendência de mudança técnica comprovada, através de análises de patentes recentes em equipamentos eletrônicos de processamento de dados. Consideramos que a eliminação de trabalho altera máximos de produtividade. A miniaturização de produtos foi tratada como uma expressão do que denominamos por compactação de processos de trabalho. A tese é uma proposta teórica sobre a relação entre compactação de processos de trabalho e a eliminação de trabalho socialmente necessário. Mostramos a verificabilidade da tese através de cinco casos. A tese contribui com elementos de análises para a engenharia de produtividade. / [en] We study the relation between technical changes and changes in the productivity of social work. The selection problem was the effect of products miniaturization is a tendency of technical change in electronic data processing equipment, through the analysis of recent patents. We consider that work elimination alters productivity maximus. Products` miniaturization was considered an expression of what we denominate work processes compaction. The thesis is a theoretical proposition about the relation between work processes compaction and the elimination of socially necessary work. We present the thesis verificability through five cases. The thesis contributes with analysis elements to productivity engineering.

[pt] Reservatórios carbonáticos respondem por mais de 50 por cento da produção mundial de hidrocarbonetos. No Brasil, ganharam mais importância com o descobrimento do Pré-Sal, em 2006. A principal ferramenta de previsão e gerenciamento de reservatórios é a simulação numérica que, tradicionalmente, tem na compressibilidade do poro o único parâmetro geomecânico. Normalmente é adotado apenas um valor, mantido constante, deste parâmetro para todo o reservatório. Porém, a rocha-reservatório sofre deformações durante a explotação do campo, as quais induzem redução da porosidade e permeabilidade. Enquanto o primeiro efeito não é bem representado pela compressibilidade, o segundo não sofre qualquer alteração. Além disso, cada fácies tem um comportamento tensão versus deformação diferente. Por isso a importância de se fazer modelagens acopladas de fluxo e geomecânica em que cada tipo de rocha é representado individualmente. Visando essas análises integradas, mas sem aumento do custo computacional, utiliza-se o pseudoacoplamento, o que permite que esses modelos sejam usados de forma rotineira pelos engenheiros de reservatórios. Esse tipo de acoplamento atualiza a porosidade e a permeabilidade com base em tabelas que relacionam poropressão com multiplicadores de porosidade e permeabilidade. Visando uma boa representação do comportamento da rocha-reservatório, as tabelas de pseudoacoplamento são elaboradas com base em ensaios mecânicos laboratoriais realizados com amostras do próprio campo, representativas de cada fácies. São realizadas análises comparativas utilizando modelos homogêneos e heterogêneos, variando o tipo de representação da geomecânica, que pode ser através da compressibilidade ou do pseudoacoplamento. Conhecidos os efeitos geomecânicos da compactação, a etapa final desta metodologia consiste no estudo de um modelo que visa atenuá-los. / [en] Carbonate reservoirs are responsible for over 50 per cent of world hydrocarbon production. In Brazil, they started to gain more importance after the Pre-Salt discovery, in 2006. The main method to predict and manage reservoirs is numerical simulation in which, traditionally, the only geomechanical parameter is the rock compressibility. Usually it is adopted one single value for the whole model, which is kept constant. During exploitation, though, the reservoir-rock deforms, causing porosity and permeability reduction. While the first effect is not well predicted by rock compressibility, the second is simply kept constant. Besides that, each facies has its own stress-strain behavior. That is why it is so important to model the reservoir flow coupled to geomechanics representing each rock type in a single layer. With the aim of obtaining these integrated analyses, but without additional computational cost, the pseudo-coupling is used, which lets such models to be ran on day-by-day basis by reservoir engineers. This kind of coupling updates both porosity and permeability based on tables that correlate porepressure and porosity and permeability multipliers. In order to have the mechanical behavior of the reservoir-rock well represented, the pseudo-coupling tables are elaborated based on laboratory mechanical tests with samples from the same field to be modeled. In this way, each facies represented on the model has its own table that takes to reservoir simulation the geomechanical effects through porosity and permeability variation. Comparative analyses are done using homogeneous and heterogeneous models, varying the type of geomechanical representation, through rock compressibility or pseudo-coupling. Once known the compaction geomechanical effects, it is simulated a model that tries to attenuate them.

[pt] O problema da predição das estruturas de proteínas (Protein Structure Prediction (PSP)) é um dos desafios mais importantes na biologia molecular. Pelo fato deste problema ser muito difícil, têm sido propostos diferentes modelos simplificados para resolvê-lo. Um dos mais estudados é o modelo, Hidrofóbico-Polar (HP), o modelo HP fornece uma estimativa da energia da proteína com base na soma de interações entre pares de aminoácidos hidrofóbicos (contatos H-H). Entretanto, apesar das simplificações feitas no modelo HP, o problema permanece complexo, pertencendo à classe NP-Difícil. Muitas técnicas têm sido propostas para resolver este problema entre elas, técnicas baseadas em algoritmos genéticos. Em muitos casos, as técnicas baseadas em AG foram usadas com sucesso, mas, no entanto, abordagens utilizando AG muitas vezes não tratam adequadamente as soluções geradas, prejudicando o desempenho da busca. Além disso, mesmo que eles, em alguns casos, consigam atingir o mínimo de energia conhecido para uma conformação, estes modelos não levam em conta a forma da proteína um fator muito importante na hora de obter proteínas mais compactas. Foi desenvolvido um algoritmo genético multiobjetivo para PSP no modelo HP, de modo de avaliar de forma mais eficiente, as conformações produzidas. O modelo utiliza como avaliação uma combinação baseada no número de colisões, número de contatos hidrofóbicos, compactação dos aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos, obtendo, desta forma estruturas mais naturais e de mínima energia. Os resultados obtidos demonstram a eficiência desse algoritmo na obtenção de estruturas proteicas compactas providenciando indicadores da compactação dos aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos da proteína. / [en] The problem of protein structured prediction (PSP) is one of the most important challenges in molecular biology. Because this problem is very difficult, different simplified models have been proposed to solve it. One of the most studied is the Hydrophobic-Polar model HP this model provides an estimate of the protein energy based on the sum of hydrophobic contacts. However, despite the simplifications made in the HP model, the problem remains complex, belonging to the class of NP-Hard problems. Many techniques have been proposed to solve this problem as genetic algorithms. In many cases the GA techniques have been used successfully, but, however, with GA approaches often do not adequately address the generated solutions, impairing the performance of the search. Furthermore, in some cases would attain the minimum energy for a known conformation, these models do not take care the protein shape, a very important factor to obtain more compact proteins. This work developed a multiobjective genetic algorithm to PSP in HP model evaluating more efficiently, the conformations produced. This model is a combination of assessment based on the collisions numbers, hydrophobic contacts, hydrophobic and hydrophilic core compression, obtaining thus more natural structures with minimum energy. The results demonstrate the efficiency of this algorithm to obtain protein structures indicators providing compact compression of the hydrophobic and hydrophilic core protein.

[pt] A insustentabilidade da construção civil tem motivado a busca, nas últimas três décadas, de materiais e tecnologias que envolvam menores quantidades de energia, gerem menos resíduos e poluentes. O Grupo de Pesquisa de Materiais e Tecnologias Não-Convencionais da PUC-Rio tem dedicado esforços neste sentido, gerando e divulgando conhecimento sobre materiais ecológicos que sejam, acessíveis à população de baixa renda e menos dependentes de tecnologias e indústrias multinacionais. Dentre estas tecnologias alternativas, citam-se as construções com terra, por apresentarem baixo consumo energético e emissão de poluentes, além da matéria prima (solo) estar disponível abundantemente para uso. Assim, é uma solução eficaz para o combate aos problemas ambientais e as desigualdades sociais. Porém, para que as construções sejam resistentes e duráveis, métodos de estabilização são utilizados com freqüência. Esta dissertação avaliou a influência da adição de fibras vegetais (curauá e sisal) em matrizes de solo, as fibras possuem comprimento de 25 e 35 mm, adicionados em 0,5% e 1%, em peso de solo seco, juntamente com adições de 4 e 6% de cimento. Sob carregamento estático, são moldados e extraídos espécimes cilíndricos (50x100 mm), assim, ensaios comuns a argamassas são utilizados para avaliar a resistência das misturas. Os resultados indicam a potencialidade do processo de compactação desenvolvido. A estabilização química acresceu na rigidez e resistência final dos compósitos. A estabilização mecânica conduziu a espécimes de menor porosidade e juntamente com a estabilização física proporcionou o enrijecimento das misturas. Observa-se que as fibras melhoraram a capacidade de absorção de energia pós-fissuração, impedindo a ruptura frágil das matrizes. / [en] The development of low cost and energy, saving construction materials such as Bamboo, vegetable fibers soil and different types of residues has been the subject of extensive research since 1979 at PUC-Rio. These materials are now called the Non-Conventional Materials and Technologies (NOCMAT) are investigated in order to substitute the industrialized materials which have contributed significantly to the climate change of our globe. It is now well established that the most commonly used construction material Portland cement is one of the most polluting one and its use needs to be reduced or to be substituted. In addition with the expansion of the centralized industrialized materials the gap between poor and rich is becoming wider and wider. Stabilized earth construction has been studied by NOCMAT group. This thesis presents the recent results of an investigation into the behavior of stabilized soil using vegetable fibers and/or cement. The considered variables in this research program are: the influence of two types of vegetable fiber, Curauá and Sisal, as reinforcement in two types of soil matrix, Clayey and Sandy soils. The considered fibers were of 25 and 35 mm length, with weight fractions of 0,5% and 1%, in relation to soil dry weight. The studied chemical stabilizers were 4% and 6% of cement in relation to dry soil weight. Cylindrical specimens of the size 50x100 mm were used to establish the compression behavior and the tensile strength through diagonal compression tests. The results indicate that the process of soil compacting is an effective method and the chemical stabilization increased the rigidity and the strength of the composites. It was found that the vegetable fibers have improved the postcracking behavior of the developed composites.

[pt] O liner é um elemento de extrema importância no processo construtivo de um aterro sanitário, pois funciona como uma barreira capaz de impedir a percolação de agentes contaminantes através do subsolo. Os liners ou camadas impermeabilizantes são geralmente construídos a partir de materiais que possuem baixa permeabilidade. A escolha de um material adequado, assim como o controle dos processos construtivos são indispensáveis para garantir um bom desempenho da camada impermeabilizante. O processo de compactação é de extrema importância neste tipo de obra geotécnica. Os ensaios de compactação realizados em laboratório têm como objetivo reproduzir as condições de campo, no entanto, em numerosos casos há diferenças importantes entre os mecanismos de compactação utilizados, na preparação do material antes do processo de densificação e nas características das amostras, o que gera como conseqüência discrepâncias nos valores de permeabilidade de campo com os de laboratório. O objetivo principal do presente estudo é avaliar experimentalmente a influência de dois mecanismos diferentes de compactação (dinâmico, com o Proctor Normal e estático, com o método de compactação por pisoteamento) nos valores de permeabilidade de um solo coluvionar e de um composto orgânico para seu eventual uso em um liner. Os ensaios foram realizados em corpos de prova com diferentes teores de umidade, preparados com solo coletado no campo Experimental II da PUC-Rio, com composto orgânico produzido a partir do processo de compostagem da grama do Aeroporto Internacional Galeão (RJ), e com misturas em diferentes proporções de ambos os materiais. / [en] The liner is one of the most important elements in a sanitary landfill project, since it works as a barrier capable to impede seepage of pollutant substances through the subsurface. This element is usually built with materials that have low permeability. The choice of the right material as well as the control and supervision of the constructive processes are fundamental to achieve a good liner performance. The compaction process is extremely important in this type of geotechnical impoundment. Laboratory compaction intends to reproduce the field conditions; however, in some cases, there happen to be important differences between the compaction mechanisms used, the preparation of the material before the densification process and the specimens characteristics, which cause discrepancies between the permeability values obtained in the field and the ones obtained in the laboratory. The main objective of this study is to evaluate experimentally the effect of two different compaction mechanisms (dynamic, with standard Proctor and static, with the kneading compaction method) in the hydraulic conductivity of a colluvionar soil and an organic compound for their eventual use in a liner. The tests were executed using specimens with different water contents, prepared with colluvionar soil extracted from the Experimental Field II at the PUC-Rio, with the organic compound, and with mixtures of both materials in different proportions.