[pt] Há uma crescente demanda pela criação de modelos computacionais representativos de objetos reais para projetos de engenharia. Uma alternativa barata e eficaz consiste na utilização de técnicas de Visão Computacional baseada em câmeras e projetores disponíveis no mercado de computadores pessoais. Este trabalho avalia um sistema óptico estéreo ativo para capturar formas geométricas de objetos utilizando um par de câmeras e um projetor digital. O sistema se baseia em idéias de trabalhos anteriores, com duas contribuições nesta dissertação. A primeira é uma técnica mais robusta de detecção de pontos notáveis em padrões de calibração das câmeras. A segunda contribuição consiste num novo método de ajuste de cilindros que visa aplicar o sistema estudado na inspeção de instalações de dutos industriais. As conclusões apresentadas procuram avaliar a robustez e precisão do sistema proposto como um instrumento de medidas em Engenharia. / [en] There has been a growing demand for creation of computer models based on real models for engineering projects. A cheap and effective alternative consists in using Computer Vision techniques based on cameras and projectors available at the personal computer market. This work evaluates a stereo optic system for capturing geometric shapes from objects using a pair of cameras and a single digital projector. The system is based on former works and a pair of contributions is obtained at this dissertation. The first contribution is a more robust technique for finding corners and points at cameras calibration patterns. And the second one consists on a new method for cylinder fit for inspecting industrial piping facilities with the studied system. The final conclusions evaluate the robustness and precision from the proposed system as a measurement tool for Engineering.

[pt] Modelagem e renderização baseadas em imagem tem sido uma área de pesquisa muito ativa nas últimas décadas, tendo recebido grande atenção como uma alternativa às técnicas tradicionais de síntese de imagens baseadas primariamente em geometria. Nesta área, algoritmos de visão computacional são usados para processar e interpretar fotos ou vídeos do mundo real a fim de construir um modelo representativo de uma cena, ao passo que técnicas de computação gráfica são usadas para tomar proveito desta representação e criar cenas foto-realistas. O propósito deste trabalho é investigar técnicas de renderização capazes de gerar vistas virtuais de alta qualidade de uma cena, em tempo real. Para garantir a performance interativa do algoritmo, além de aplicar otimizações a métodos de renderização existentes, fazemos uso intenso da GPU para o processamento de geometria e das imagens para gerar as imagens finais. Apesar do foco deste trabalho ser a renderização, sem reconstruir o mapa de profundidade a partir das fotos, ele implicitamente contorna possíveis problemas na estimativa da profundidade para que as cenas virtuais geradas apresentem um nível aceitável de realismo. Testes com dados públicos são apresentados para validar o método proposto e para ilustrar deficiências dos métodos de renderização baseados em imagem em geral. / [en] Image-based modeling and rendering has been a very active research topic as a powerful alternative to traditional geometry-based techniques for image synthesis. In this area, computer vision algorithms are used to process and interpret real-world photos or videos in order to build a model of a scene, while computer graphics techniques use this model to create photorealistic images based on the captured photographs or videos. The purpose of this work is to investigate rendering techniques capable of delivering visually accurate virtual views of a scene in real-time. Even though this work is mainly focused on the rendering task, without the reconstruction of the depth map, it implicitly overcomes common errors in depth estimation, yielding virtual views with an acceptable level of realism. Tests with publicly available datasets are also presented to validate our framework and to illustrate some limitations in the IBR general approach.

[pt] Vários estudos na área de leitura em Língua Materna vêm sendo publicados com o intuito de proporcionar maiores oportunidades de aprendizagem neste contexto. Diferentemente de trabalhos anteriores, este estudo busca investigar como os mapas conceituais, já bastante utilizados em outros contextos, se relacionam com o ensino de leitura em Língua Materna. O estudo é de base etnográfica e analisa resumos feitos pelos alunos em duas fases: uma antes da intervenção e um após a intervenção. Além disso, triangula os dados advindos dos resumos com informações de entrevistas com 10 alunos que visam esclarecer como os textos foram resumidos. Utilizamos ainda notas de campo, o ranqueamento dos resumos em ordem decrescente pelos professores de Língua Portuguesa e Produção Textual, e informações sobre o desempenho escolar de uma turma de 1o. ano do Ensino Médio de um escola estadual no município de Petrópolis, Rio de Janeiro. Os resultados dos primeiros resumos indicam que a maioria dos alunos copia trechos do texto original para resumi-lo; outros fazem recorte-colagem utilizando marcadores que forçam coesão, gerando frases desconexas. No entanto, os resumos da segunda fase mostraram-se mais reduzidos, sinalizando assim maior capacidade de sumarização. Conseqüentemente, a quantidade de cópia também reduziu, o que sinaliza que, ao menos em alguns casos, parece ter havido maior compreensão do texto original. Estes resultados sugerem que uma intervenção mais sistemática pode apontar caminhos para o desenvolvimento no processo de leitura e compreensão de textos de naturezas diversas. / [en] Several studies concerning reading comprehension have been published aiming to offer better learning opportunities in this context. Differently from other studies, this study aims to investigate how the concept maps, which have already been used in other contexts, are related with the teaching of Portuguese as L1. This study is based on ethnography principles and analyses the summaries of students in two phases, one before the intervention and the other after the intervention with concept maps. Besides, it triangulates the data from the summaries with information of interviews with ten students, which aim at elucidating how the texts were summarized. We also used field notes, the ranking of the summaries in inverted order by the teachers of Portuguese and Text Production, and information about the performance of a class of first year High School of a State School in Petrópolis, Rio de Janeiro. The results of the first summaries indicate that the majority of the students copy parts of the original text trying to summarize them. Other students copy and paste parts of the text using discourse markers which force cohesion, creating meaningless sentences. On the other hand, the summaries from the second phase were shorter, which indicates better capacity of summarizing. Consequently, the volume of copy also decreased, indicating that, at least in some cases, an increase of comprehension seems to have taken place. These results suggest that a more systematic intervention with concept maps can indicate ways to promote development in the reading and in the comprehension process of texts of varied sources.

[pt] Na última década, desde o início do funcionamento do LHC, o Modelo Padrão de física de partículas vem sendo posto à prova com precisão sem precedentes, com enorme êxito. Um de seus experimentos é o LHCb, dedicado à física dos hádrons contendo os quarks beauty e charm. Um dos importantes temas de pesquisa do LHCb é o estudo de efeitos de assimetria partícula-antipartícula em processos de decaimento, devido à chamada violação de Carga-Paridade (CP). A violação de CP é prevista pelo Modelo Padrão e, em decaimentos envolvendo o quark charm, pode ocorrer em certos processos chamados de suprimidos por Cabibbo. No entanto, este efeito é muito pequeno, da ordem de 0.1 porcento. Esta pequenez faz com que o ambiente de decaimentos charmosos seja atraente para busca por física além do Modelo Padrão. O objetivo deste trabalho é o estudo de sensibilidade para violação de CP nos canais D+ -> K- K+π+ e D+ -> π- π+π+: no run II do LHCb. Através de uma representação do espaço de fase desses decaimentos, chamado de Dalitz Plot, e a utilização do método de Mirandizing, que se baseia em procurar significâncias locais na diferença da distribuição de eventos no Dalitz Plot de partícula e antipartícula, pode-se buscar por assimetrias de carga que indicariam efeitos de violação de CP nestes decaimentos. Baseando-se nas estatísticas dos dados tomados entre 2016 e 2018 no LHCb, foram desenvolvidos pseudoexperimentos, via método de Monte Carlo, visando reproduzir a dinâmica dos dados reais, e inserindo pequenos efeitos de violação de CP. Verificamos que há sensibilidade para a violação de CP com efeitos da ordem de 10-3 em algumas situações, que condiz com as expectativas do Modelo Padrão, o que indica a possibilidade de observação de violação de CP nos dados reais do run II. / [en] In the last decade, since the beginning of the operation of the LHC, the Standard Model of particle physics has been tested with unprecedented precision, with enormous success. One of its experiment is LHCb, dedicated to the physics of hadrons containing the beauty and charm quarks. One of the important research topics of the LHCb is the study of the effects of particle-antiparticle asymmetry in decay processes, due to the so-called charge-parity violation (CP). CP violation is predicted by the Standard Model and, in decays involving the charm quark, it can occur in certain processes called Cabibbo-suppressed. However, this effect is very small, of the order of 0.1 percent. This smallness makes the environment of charm decays attractive to search for physics beyond the Standard Model. The aim of this work is the study of sensitivity for CP violation in the channels D+ -> K-K+π+ and D+ -> π-π+π+ in run II of the LHCb. Through the phase space of these decays, called Dalitz Plot, and the use of the Mirandizing method, which is based on looking for local significance in the difference in the distribution of events for particle and antiparticle Dalitz Plots, one can seek for local asymmetries that would indicate effects of CP violation in these decays. Based on the data statistics taken between 2016 and 2018 at the LHCb, pseudo experiments were performed, using the Monte Carlo method, aiming to reproduce the dynamics of real data, and inserting small effects of CP violation. We found that there is sensitivity for CP violation with effects of the order of 10−3 in some situations, which is the expected level predicted by the Standard Model, indicating a possibility for observing CP violation in the real data from run II.

[pt] O estudo das propriedades estatísticas dos sistemas dinâmicos temsido uma área de pesquisa ativa nas últimas décadas. Seu principal objetivoé investigar quando determinados sistemas caóticos determinísticos exibemcomportamento estocástico quando examinados pelas lentes de uma medidainvariante relevante. Algumas das principais ferramentas empregadas naobtenção desses resultados são as propriedades espectrais do operador detransferência. No entanto, determinados sistemas do tipo produto torcido,incluindo cociclos lineares aleatórios e cociclos mistos aleatórios-quaseperiódicos, não se encaixam nessa abordagem. Trabalhos muito recentesobtiveram leis limite para esses sistemas estudando o operador de Markov.O objetivo desta dissertação é explicar como esses operadores podem serusados para derivar leis limite, como Estimativas de Grandes Desvios e oTeorema do Limite Central, para certos sistemas dinâmicos do tipo produtotorcido. / [en] The study of statistical properties of dynamical systems has been an active research area in recent decades. Its main goal is to investigate when certain deterministic chaotic systems exhibit stochastic behavior when examined through the lens of a relevant invariant measure. Some of the key tools employed in deriving such results are the spectral properties of the transfer operator. However, certain skew product systems, including random and mixed random-quasiperiodic linear cocycles, do not fit this approach. Very recent works have obtained limit laws for these systems by studying the Markov Operator. The purpose of this dissertation is to explain how these operators can be used to derive limit laws, such as Large Deviations Estimates and Central Limit Theorem, for certain skew-product dynamical systems.

[pt] A necessidade de aumentar a produtividade no setor da construção civil estimulou investimentos em soluções digitais e a incorporação de princípios de manufatura na cadeia construtiva. A implementação de elementos estruturais padronizados fabricados fora do canteiro de obra é considerada uma prática válida para atingir este objetivo. O projeto para fabricação e montagem é um conceito que envolve diretrizes a serem consideradas no desenvolvimento do projeto, cuja finalidade é facilitar a fabricação e montagem de componentes. A metodologia BIM pode incorporar análises de planejamento e construtibilidade para apoiar a tomada de decisão no contexto de construções replicáveis em escala de concreto armado. A presente investigação inclui uma revisão sistemática da literatura que orientou a pesquisa. Com base na SLR (Structured Literature Review), foi desenvolvido um Manual de Entrega de Informações que propõe um novo fluxo de trabalho no qual os estudos de planejamento construtivo e princípios de fabricação e montagem são agregados nos estágios iniciais do projeto para aproveitar a colaboração intrínseca da metodologia BIM. Para ilustrar o fluxo de trabalho proposto no IDM (Information Delivery Manual) desenvolvido é apresentado um experimento de um complexo de escolas. As informações do modelo parametrizado serviram como dados de entrada para as análises realizadas permitindo assim que pudessem ser comtemplados diferentes cenários de soluções estruturais. Os resultados obtidos pelo experimento indicam que a consideração de elementos de concreto pré-fabricado nem sempre vai contra os interesses econômicos, práticos e estéticos. Por fim, as análises de planejamento e construtibilidade são parâmetros importantes nas tomadas de decisão para aprimorar a identificação de oportunidades de melhorias no projeto e potencializar a eficiência de trabalho no canteiro de obra. / [en] The need to increase the civil construction sector stimulates investments in digital solutions and manufacturing principles in construction industry. The employment of standardized structural elements manufactured off-site construction, such as structural precast element, is considered a valid practice to achieve this purpose. The Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) is a concept that involves guidelines considered in the development of the project and has the objective to facilitate the manufacturing and assembly of a product or component. Building Information Modeling (BIM) methodology can incorporate planning and constructability analysis to support decision making in the context of scalable and replicable concrete building projects. The present investigation includes a Structured Literature Review (SLR) that guided the research. Based on the SLR, an Information Delivery Manual (IDM) was developed to propose a new workflow in which the studies of construction planning and the application of manufacturing and assembly principles are considered in the early stages of design to take advantage of the collaboration intrinsic to the BIM methodology. An experiment of a school complex is presented to illustrate the workflow proposed in the developed IDM. The parametric model information was the key input to run analyzes in different structural solutions scenarios. The results indicated that the consideration of precast concrete elements does not always contradict economic, practical and aesthetic interests. Finally, planning and constructability analyzes are important parameters in decision-making, enhancing the recognition of opportunities for improvement in the project and increasing the efficiency of work in the construction site.

[pt] A necessidade de diminuir os impactos ambientais provenientes da indústria da construção civil estimulou a criação de acordos governamentais ao redor do mundo, métricas quantitativas de impactos ambientais, novos materiais e novas técnicas e conceitos para o desenvolvimento de projetos sustentáveis. A reutilização de materiais com alto índice de energia incorporada, como os elementos estruturais de aço, é considerada uma prática válida para atingir este objetivo, sendo mais sustentável do que a reciclagem do aço em termos de emissão de dióxido de carbono, energia incorporada, processamentos e, em alguns casos, transporte. O projeto para desmontar é um conceito aliado à prática de reutilização de aço estrutural e dos demais materiais de construção, promovendo o planejamento de desmontes futuros e contribuição da cadeia de suprimentos com materiais para reutilização. Além disso, o BIM fornece um ambiente promissor para a troca de informações durante todo o ciclo de vida da construção, assim como um novo fluxo de trabalho e informações na fase de concepção de projetos que promove melhorias nas tomadas de decisão no contexto de construções sustentáveis. Este trabalho propõe uma nova dinâmica de troca de informações através de um IDM (Information Delivery Manual) da concepção de um projeto com baixos índices de impactos ambientais a partir da Avaliação do Ciclo de Vida e reutilização de materiais. A Avaliação do Ciclo de Vida de cenários de uma edificação foi utilizado para desenvolver as tarefas propostas pelo IDM. Os resultados obtidos pelos experimentos indicam que o desenvolvimento de um projeto sustentável não interfere significativamente com os interesses econômicos, práticos, estéticos e que a inclusão da Avaliação do Ciclo de Vida é um fator importante nas tomadas de decisões na fase de projeto para melhorar o desempenho ambiental dos materiais utilizados. / [en] The necessity to reduce environmental impacts caused by construction industry promoted the creation of several government agreements around the world, quantitative measures of environmental impacts, new materials and new techniques and concepts for sustainable projects. Reusing materials with a high index of embodied energy, such as structural steel elements, is considered a valid practice to achieve this objective. Steel reuse is more sustainable than recycling in terms of carbon dioxide emissions, embodied energy, processing and, in some cases, transportation. The DfD (Design for Disassembly) is a concept allied to the practice of structural steel reuse and other building materials, planning future disassembly and contributing to the supply chain with reusable materials. Moreover, BIM provides a promising environment for the exchange of information throughout the buildings life cycle, as well as a new workflow in the conceptual design phase, which improves the decision making process in the context of sustainable constructions. This work proposes a new dynamic in terms of information exchange through an IDM (Information Delivery Manual) for developing a project with low levels of environmental impact using LCA (Life Cycle Assessment) and material reuse. A building s LCA study was used to develop the analysis and interpretation of environmental impact of projects conceived using the proposed IDM. The results indicate that the development of a sustainable project does not significantly interfere with the economic, practical and aesthetic interests and that including LCA is an important parameter in decision-making at the design stage to improve the environmental performance of the materials used.

[pt] Esta pesquisa de tese teve como objetivo explorar a análise de mídias sociais, especialmente as disponíveis em comunidades online de sites de redes sociais, a fim de realizar estudos sociais sobre questões de saúde. Com base em uma abordagem prática foi definido um processo para realizar esses estudos. Este processo contou com ferramentas computacionais adaptados para fornecer apoio em tarefas específicas, tais como recuperação de conteúdo, seleção e análise. Duas ferramentas que se destacam são apresentadas por causa de sua utilidade e a complexidade do processo em que a sua construção se baseou. Para o benefício da análise de comunidades online, o Mapa de Associação de Comunidades é um processo desenvolvido para apoiar especialistas em compreender os interesses dos usuários com base em suas associações dentro de suas comunidades. A outra ferramenta visa auxiliar analistas a selecionar discussões de fóruns online a serem analisados manualmente com técnicas de pesquisa qualitativa, por exemplo, análise de conteúdo e do discurso. Esta ferramenta, TorchSR, foi criada baseada em aprendizado de máquina não supervisionado, usando agrupamento hierárquico, para dar suporte na resolução do problema de seleção de conteúdo. Um estudo de caso exploratório mostra que esta ferramenta ajuda na resolução do problema. O processo proposto foi utilizado em dois estudos sobre questões relevantes de saúde (hepatite C e o abuso de drogas), que resultou em descobertas relevantes sobre saúde pública. Em conclusão, este trabalho apresenta a aplicação prática de ciência social computacional no campo da saúde, através do desenvolvimento de um processo e ferramentas utilizadas para apoiar os analistas e melhorar a sua aplicação. / [en] This research thesis is aiming to exploit valuable social media, especially those available in online communities of social network sites, in order to perform social studies about healthcare issues. Based on a practical approach, a process was defined to conduct such studies. This process relied on tailored computational tools to provide support for specific tasks such as contente retrieval, selection, and analysis. Two tools that stand out are presented because of their utility and the complexity of the process in which their development was based on. The first tool, for the benefit of online community analysis, is the Community Association Map, a process developed to support experts in understanding users’ interests based on their associations within their communities. Our second tool (TorchSR) aims to aid analysts in the selection of discussions from online forums to be manually analyzed by (qualitative) research techniques (e.g. content and discourse analysis). This task, which was defined as solving the content selection problem, was tackled with a tool based on unsupervised machine learning techniques, such as hierarchical clustering. An exploratory study case shows that TorchSR helps analysts in dealing with the problem. The proposed process was employed in two studies about relevant healthcare issues (i.e. hepatitis C and drug abuse) which resulted in interesting findings in the field of public health. In conclusion, this thesis presents a practical application of computational social science to the field of health, through development of a process and tools used to support analysts and improve its application.