[pt] O processamento de sinais sísmicos é peça chave na exploração petrolífera. O caminho entre aquisição de dados e interpretação sísmica é composto por uma trilha de processos interdependentes, entre eles os processos de modelagem e migração. A dissertação apresenta a composição de um algoritmo de modelagem acústica 2D no domínio da transformada wavelet a partir de ferramentas próprias e outras já existentes na literatura. São estabelecidas as aproximações necessárias à solução em meios heterogêneos e à independência entre os subdomínios de processamento. Esta independência possibilita a exploração de técnicas de processamento paralelo. Através de exemplos, seu desempenho é avaliado com comparações à solução via diferenças finitas. Estas soluções são ainda submetidas ao mesmo processo de migração baseado em um terceiro modo de solução. / [en] Seismic signal processing is a key step to oil exploration. The path between data acquisition and seismic interpretation is composed by a sequence of interdependent processes, among which are modeling and migration processes. A 2D acoustic modeling algorithm in wavelet Transform domain, based on custom tools and tools already made known in literature is presented. Approximations necessary for the solution in inhomogeneous media and for complete independence between processing subspaces are established. Such independence allows exploration of parallel processing techniques. Throughout examples, performance is evaluated in comparison to finite-difference solution. These solutions are further processed by a migration technique based in yet another solution method.

[pt] Os sensores SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)são os detentores mais sensíveis de fluxo magnético conhecidos atualmente.Devido à sua elevada sensibilidade, os Squids frequentemente necessitam ser acoplados aos chamados gradiômetros (conjunto de bobinas supercondutoras conectadas entre si de forma substrativa ) de modo a reduzir a contaminação do sinal por ruídos ambientais. A resposta do sensor ao campo magnético é fortemente dependente da geometria do gradiômetro, sendo portanto de grande relevância o desenvolvimento de um modelo analítico que permita a reprodução acurada dos efeitos do gradiômetro sobre o sinal de saída, e que também seja uma ferramenta auxiliar no projeto destes dispositivos, nas suas diversas configurações. Nesta Tese,propõe-se um novo modelo que tem como base métodos de processamento de sinais, considerando os gradiômetros como filtros espaciais multidimensionais, com campo magnético como entrada e o fluxo líquido como saída. São discutidas e comparadas as principais configurações gradiométricas encontradas na literatura e são realizados projetos para a detecção de campos magnéticos em uma aplicação usual de sensores SQUIDS. Também é estudada uma técnica de desconvulação, que permite obter o campo magnético ( o que se deseja medir ) a partir do conhecimento do fluxo líquido ( o que efetivamente é medido pelo Squid). / [en] The Superconducting Quantum Interference Device (squid) sensor is the most sensitive device available to detect magnetic flux.Due to its high sensitivity, SQUIDs are often coupled to gradiometers - a set superconducting coils connect in a subtractive way - in order to reduce environmental noise. Because the response of the sensor depends on the gradiometer geometry it is of great importance the development of an analytical model that accurately reproduces the gradiometer effects over the output signal and also helps in the design of such devices. A novel model based on signal processing methods is proposed in this Thesis, which considers gradiometers as multi-dimensional spatial filters with the magnetic field as input and the net magnetic flux as output. The main configurations found in the literature are compared and commented, and gradiometers are designed to detect magnetic field in a typical application of SQUID sensors.Moreover,it is studie the decovolution issue, which allows the obtainment of the magnetic field( what is to be measured in most cases )from flux measuresmentes (what is actully measured by SQUID sensors. / [es] Los sensores SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)son los detentores más sensibles de flujo magnético conocidos actualmente. Por su elevada sensibilidad, los Squids necesitan ser frecuentemente acoplados a los llamados gradiómetros (conjunto de bobinas supercondutoras conectadas entre sí de forma substrativa) para reducir la contaminación de la señal por ruídos ambientales. La respuesta del sensor al campo magnético depende fuertemente de la geometría del gradiómetro. Es por ello que resulta de gran relevancia el desarrollo de un modelo analítico que permita la reprodución precisa de los efectos del gradiómetro sobre la señal de salida, y que también sea una herramienta auxiliar en el proyecto de estos dispositivos, en sus diversas configuraciones. En esta tesis se propone un nuevo modelo que tiene como base los métodos de procesamiento de señales, considerando los gradiómetros como filtros espaciales multidimensionales, con campo magnético como entrada y el flujo líquido como salida. Se discuten y comparan las principales configuraciones gradiométricas encontradas en la literatura así como proyectos para la detección de campos magnéticos en una aplicación usual de sensores SQUIDS. Tambiém se estudia una técnica de desconvulación, que permite obter el campo magnético (que se desea medir) a partir del conocimiento del flujo líquido (que efectivamente es medido por el Squid).

[pt] Gás Natural Liquefeito (GNL) vem sendo transportado desde 1959 em navios metaneiros, elos essenciais na movimentação do GNL entre as locações de produção e consumo. Este trabalho apresenta modelagens para: (i) mecânica do derrame e espalhamento de fluido criogênico no mar, decorrente de punção no casco desses vasos, e (ii) subsequente incêndio de difusão turbulenta. A revisão bibliográfica contempou seis décadas, e não foram encontradas evidências de que os temas, espalhamento criogênico e incêndio da poça com difusão turbulenta, tivessem sido tratados em único trabalho. Essa lacuna foi identificada, e os assuntos foram acoplados de forma inédita e implementados em dois códigos computacionais. O derrame/espalhamento é modelado com formulação integral conservativa, tendo como parâmetros a área do rasgo, área máxima da poça derramada e tempos de descarga e vaporização do criogênico no mar. O escoamento foi modelado com rasgos de 1 a 100 m(2) coerentes com a indústria de GNL, formando poças semicirculares. A modelagem da pluma térmica contempla poças circulares entre 10 e 500 m de diâmetro, bem como zonas de combustão e intermitência da pluma térmica. Provê esquema consistente e robusto para o desenvolvimento de parâmetros adimensionalizados de escala, possibilitando correlacionar e extrapolar o comprimento da pluma visível, com a inclinação e o arrasto da mesma, com o poder emissivo de sua superfície e a vazão mássica de vaporização do combustível criogênico na poça. Avalia também: (i) a variação axial do poder emissivo com a altura da pluma visível, (ii) a queima do combustível ao longo da zona luminosa (base do incêndio), e (iii) o transporte de radiação térmica emitida por gases cinza e partículas de fuligem na zona de combustão, considerando a emissão e absorção nas regiões oticamente fina e espessa da pluma térmica. / [en] Liquefied Natural Gas (LNG) has been carried since 1959 in methane carriers, which are the essential link in the movement of LNG between the locations of production and consumption. This thesis presents modeling to: (i) the fluid mechanics of spills/scattering at sea of a cryogenic fluid, due to puncture the hull of these vessels, and (ii) the subsequent burning of the pool by turbulent diffusion fire. The literature review contemplated six decades, and no evidence was found that the themes such as scattering of cryogenic pool followed by turbulent diffusion fires were treated in a single work. This gap was identified, and the subjects were connected in an unprecedented manner and implemented in two computer codes. The spill/scattering is modeled with conservative integral formulation, having as parameters the area of maximum pool poured on the sea and unloading and vaporization times of cryogenic. The flow was modeled with tears between 10 and 100 m(2), consistent with the LNG industry, forming semicircular pools. The modeling of the fire thermal plumes considers circular pools with diameters varying between 10 and 500 m, and combustion and intermittency zones of the thermal plume. Provides a consistent and robust scheme for the development of dimensionless scale parameters, allowing to correlate and extrapolate the length of the visible plume, with the its tilt and drag, its surface emissive power and with cryogenic fuel vaporization mass flow rate in the pool. It also evaluates: (i) the axial variation of emissive power with height of the visible plume, (ii) the burning of fuel along the luminous zone (the base of the fire), and (iii) the transport of thermal radiation emitted by gray gases and soot particles within the combustion zone, considering the emission and absorption in optically thin and thick regions of the thermal plume.

[pt] Muitas são as aplicações onde se faz necessário transmitir modelos 3D via Internet. Entre eles merece destaque o compartilhamento de dados entre ambientes colaborativos situados em diferentes localidades. Este compartilhamento permite a sua análise e visualização, porém restrições de largura de banda da rede (Internet/Intranet) assim como o custo de armazenamento limitam a complexidade do modelo a ser transmitido/armazenado. As malhas geométricas são utilizadas em diferentes áreas da computação gráfica e visualização científica, como exemplos podem se citar elementos finitos os quais são utilizados em modelos CAD, jogos, modelagem de terrenos, geometria computacional entre outros. Devido à grande complexidade das malhas, estas são processadas por meios computacionais usando alguma estrutura de dados que represente da melhor forma o modelo em questão. A principal motivãção deste trabalho é verificar a viabilidade do uso de uma nova estrutura de dados para representar e comprimir malhas irregulares (triângulos e quadrângulos). Nesta nova abordagem será apresentada a estrutura de dados CHalfEdge. Ela usa os conceitos e idéias da representação HalfEdge e esta por sua vez possui um baixo custo de armazenamento e mantém um alto poder de expressão. Neste trabalho é desenvolvido tambem um algoritmo de compressão de malhas triangulares e/ou quadrangulares com suporte a alças. Este novo algoritmo proposto é uma extensão da compressão de malhas triangulares EdgeBreaker. / [en] Many applications need to transmit 3D models over the Internet, among those data sharing between collaborative environments situated in different locations. Those data sharing aim to analyze and visualize them but bandwidth constraints and storage costs limit the complexity of models than can be transmitted/stored. Polygonal meshes are used in different areas of Computer Graphics and Scientific Visualization. For instance, finite elements and boundary representations are used in CAD models, games, terrain modelling, etc. Due the great complexity of those meshes, they must be represented by a specific data structure that suits them. The main motivation of this work is to verify the feasibility of the use of a new data structure to represent and to compress irregular meshes (triangles and quads). It is introduced the CHalfEdge data structure based on the ideas of the HalfEdge data structure, which are used to represent models by boundary representation. In this work it is also proposed a new algorithm to compress and decompress irregulars meshes with genus, this new algorithm is an extension of the EdgeBreaker compression for regular meshes.

[pt] O estudo do comportamento de solos sob carregamento sísmico é de grande importância para o projeto de geoestruturas situadas em regiões de alta atividade sísmica, como nos países andinos ao longo da borda da placa tectônica sul-americana. No Brasil, localizado no interior desta placa, onde eventos sísmicos são menos frequentes e de menor magnitude, um projeto dísmico detalhado é necessário para algumas obras de engenharia de alta importância como centrais nucleares. O objetivo principal desta dissertação é investigar o comportamento sísmico de geoestruturas, descrevendo e discutindo os vários pontos que devem ser cuidadosamente considerados pelos projetistas sob ponto de vista da engenharia geotécnica. Em particular, o comportamento de um cais para submarinos nucleares, projetado para ser construído no litoral do estado do Rio de Janeiro - Brasil, é analisado considerando aspectos relacionados com o potencial de liquefação dinâmica e a resposta sísmica dos solos em termos de histórias de aceleração, espectros de resposta e deslocamentos permanentes. O modelo constitutivo UBCSAND foi usado para representar a resposta de liquefação de areais saturas sob carregamento cíclico e alguns programs computationais (FLAC, SHAKE2000) foram empregados para calcular as respostas esperadas das geoestruturas. / [en] The study of the soil behaviour under seismic loading is of great importance for the design of geostructures situated in regions of high seismic activity such as in the Andean countries along the border of the South American tectonic plate. In Brazil, situated in the interior of this plate, where seismic events are less frequent and of the smaller magnitude, a detailed seismic design is necessary for some engineering works of high importance such as nuclear power plants. The main objective of this thesis is to investigate the seismic behaviour of geostructures, describing and discussing the several points that should be carefully considered by the designers under the geotechnical engineering standpoint. In particular, the behavior of a nuclear wharf planned to be built on the seashore of the state of Rio de Janeiro - Brazil, is analyzed considering aspects related to the potential of dynamic soil liquefaction and the seismic response of soils in terms of accelerations histories, response spectra and permanent displacements. The UBCSAND constitutive model was used to represent the liquefaction response of saturated sands under cyclic loading and some computational programs (FLAC, SHAKE2000) were used in order to calculate the expected response of the geostrucures.

[pt] Sistemas multiagentes foram introduzidos como um novo paradigma para a conceituação, concepção e implementação de sistemas de software que estão se tornando cada vez mais complexos, abertos, distribuídos, dinâmicos, autônomos e altamente interativos. No entanto, a engenharia de software orientada a agentes não tem sido amplamente adotada, principalmente devido à falta de linguagens de modelagem que não conseguem ser expressivas e abrangentes o suficiente para representar abstrações relacionadas aos agentes de software e apoiar o refinamento dos modelos de projeto em código. A maioria das linguagens de modelagem não define como essas abstrações devem interagir em tempo de execução, mas muitas aplicações de software precisam adaptar o seu comportamento, reagir à mudanças em seus ambientes de forma dinâmica, e alinhar-se com algum tipo de comportamento individual ou coletivo de aplicações normativas (por exemplo, obrigações, proibições e permissões). Neste trabalho, foi proposta uma abordagem de metamodelo e uma arquitetura para o desenvolvimento de agentes adaptativos normativos. Acredita-se que a abordagem proposta vai avançar o estado da arte em sistemas de agentes de modo que tecnologias de software para aplicações dinâmicas, adaptáveis e baseadas em normas possam ser projetadas e implementadas. / [en] Multi-agent systems have been introduced as a new paradigm for conceptualizing, designing and implementing software systems that are becoming increasingly complex, open, distributed, dynamic, autonomous and highly interactive. However, agent-oriented software engineering has not been widely adopted, mainly due to lack of modeling languages that are expressive and comprehensive enough to represent relevant agent-related abstractions and support the refinement of design models into code. Most modeling languages do not define how these abstractions interact at runtime, but many software applications need to adapt their behavior, react to changes in their environments dynamically, and align with some form of individual or collective normative application behavior (e.g., obligations, prohibitions and permissions). In this paper, we propose a metamodel and an architecture approach to developing adaptive normative agents. We believe the proposed approach will advance the state of the art in agent systems so that software technologies for dynamic, adaptive, norm-based applications can be designed and implemented.

[pt] Os desastres ambientais são construções naturais que são intensificados pela sociedade e podem afetá-la direta e indiretamente. Os estudos sobre as possibilidades de ocorrência destes em locais de interferência humana, isto é, os riscos, vêm crescendo paulatinamente. Nesse trabalho, analisa-se a bacia do Rio Bengalas em Nova Friburgo- RJ avaliando as características físicas e sociais, paisagem e espaço, através de dados obtidos de forma primária, questionários no local e avaliação da paisagem, e secundariamente com o censo de 2010, dados físicos e políticos dos órgãos públicos. Essa pesquisa utilizou as modelagens ambientais de ROSS(1994) e BAPTISTA (2009) para distinguir áreas potenciais de desastres, conjuntamente com as características sociais ponderadas com base em ALVES (2007) e TORRES (1997), e avaliação das políticas públicas para minimizar os impactos ambientais. De acordo com a modelagem ambiental foram diagnosticada três áreas mais vulneráveis na bacia Bengalas e com a análise dos questionários realizados na área, confrontando com as políticas públicas e o mapeamento, é notável que os espaços urbanos são diferenciados de acordo com a maior ou menor exposição das pessoas aos riscos ambientais. Pode-se concluir que os riscos ambientais são socialmente construídos e a maior fragilidade do meio intensifica esse processo. Constata-se uma discordância entre o anseio da população em permanecer no local, e a ação do poder público na questão dos impactos ambientais. A população mais exposta aos riscos construiu laços relacionados a sua comunidade, objetivando uma maior atuação dos governos para diminuir essa probabilidade de desastres, e estes, em momento de revisão do Plano Diretor Participativo de Nova Friburgo, devem analisar a diversidade de elementos para minimizar as injustiças ambientais historicamente constituídas no espaço urbano. / [en] Environmental disasters are natural intense events, such as mass movements and floods, which are intensified by the society and may affect it directly and indirectly. Studies on the occurrence of these possibilities at places of human interference, that is, the risks have been growing steadily. In this study, we analyze the basin of the River Bengalas in Nova Friburgo- RJ evaluating the physical and social characteristics, using data obtained from primary form, questionnaires at the place and landscpae analysis, and secondarily to the census of 2010, historical data, physical and public politics agencies. This research used the environmental ROSS modeling (1994) and Baptista (2009) to distinguish areas of potential disasters, together with the social characteristics weighted based on Torres (1997) and ALVES (2007), and the evaluation of public policies to minimize environmental impacts. According to the environmental modeling were diagnosed three most vulnerable areas in Basin Bengalas, with the analysis of questionnaires carried out in the area, comparing them with public politics and mapping, it is remarkable that urban spaces are differentiated according to the greater or lower exposure of humans to environmental risks. It can be concluded that environmental risks are socially constructed and greater fragility of the envirnment intensifies this process. There has been a disagreement between the desire of the population to remain in place, and the action of the government on the issue of environmental impacts. The most exposed population to the risks built relations related to their community, aiming a focused effort by governments to reduce the probability of disasters, and these, in time to review the Participatory Master Plan of Nova Friburgo, should analyze the diversity of elements to minimize environmental injustices historically constituted around the city.

[pt] Esta pesquisa analisa a dificuldade que os alunos de Faculdades de Design de Moda do Rio de Janeiro demonstram na transposição das representações mentais (ideia) para a representação real (desenho), redundando em um produto final, a roupa, desvinculado da representação mental inicial. Nossa hipótese é a de que a maioria carece de experimentar com reflexão, de perceber o todo e as partes que o constituem, de ser incentivado a explorar e desenvolver suas competências, ampliando suas habilidades, desenvolvendo uma visão holística do processo do Design de Moda. O ponto de partida deste estudo foi a experiência da autora, em sala de aula, fazendo uso da observação, da investigação e da identificação, a partir de pesquisa bibliográfica, entrevista e questionário, dos fatores que impedem o trânsito livre no processo de construção de uma roupa. Assim, o objetivo é propor subsídios facilitadores a partir de uma metodologia que visa propiciar a autonomia e consequente liberdade do aluno em um processo que envolve a Prática aliada à Teoria, na tríade proposta: ideia – desenho – produto, à luz do ver, do perceber e do construir. Tendo como suporte a aplicação de algumas técnicas artísticas, a partir de constante experimentação, buscou-se promover, num primeiro momento, a liberação de aspectos que bloqueiam a criatividade e que ampliam a visão espacial. Concluímos também que é necessário desenvolver conhecimentos de técnicas/arte de Modelagem, de Desenho Técnico, de Costura, que influenciarão na materialização da ideia, representada no Desenho/Ilustração de Moda. / [en] This research analyzes the difficulty that students from Faculties of Fashion Design in Rio de Janeiro demonstrate in transposing mental representations (idea) to real representation (drawing), resulting in a final product, clothing, unrelated to the initial mental representation. Our hypothesis is that the majority needs to experiment with reflection, to perceive the whole and the parts that constitute it, to be encouraged to explore and develop their skills, expanding their skills, developing a holistic view of the Fashion Design process. The starting point of this study was the author s experience, in the classroom, making use of observation, investigation and identification, from bibliographic research, interview and questionnaire, of the factors that prevent free transit in the process of building a clothes. Thus, the objective is to propose facilitating subsidies based on a methodology that aims to provide the student s autonomy and consequent freedom in a process that involves Practice allied to Theory, in the proposed triad: idea - design - product, in the light of seeing, of perceiving and building. Based on the application of some artistic techniques, based on constant experimentation, we sought to promote, at first, the release of aspects that block creativity and expand the spatial view. We also concluded that it is necessary to develop knowledge of techniques / art in Modeling, Technical Drawing, Sewing, which will influence the materialization of the idea, represented in Fashion Design / Illustration.

[pt] O compartilhamento de frequências entre sistemas de comunicações por satélite e sistemas terrestres tem sido objeto de estudos desde o aparecimento dos primeiros sistemas comerciais de comunicações por satélite. Esta dissertação analisa a proteção de receptores do Serviço Fixo Terrestre (FS - Fixed Service) contra a interferência agregada produzida pela transmissão de múltiplos satélites geoestacionários do Serviço Fixo por Satélite (FSS - Fixed Satellite Service) na faixa de 7 GHz. Estudos recentes, realizados no âmbito do Setor de Radicomunicações da União Internacional de Telecomunicações (ITU-R), consideraram modelos matemáticos determinísticos conservadores. Este trabalho desenvolve uma análise probabilística dessa interferência agregada, baseada em um modelo matemático no qual as densidades de fluxo de potência produzidas pelos satélites na superfície da Terra e os ganhos nos lóbulos laterais da antena receptora do FS são caracterizados como variáveis aleatórias. O modelo matemático proposto foi aplicado a alguns cenários específicos e os resultados obtidos foram comparados àqueles resultantes do cálculo determinístico. / [en] The sharing of frequencies between satellite communication systems and terrestrial systems have been studied since the appearance of the first commercial satellite comunicacacoes. This dissertation analyzes the protection of Fixed Service (FS) receivers from the aggregate interference produced by the transmissions of multiple Fixed Satellite Service (FSS) geostationary satellites in the 7 GHz band. Recent studies within the Radiocommunication Sector of the International Telecommunication Union (ITU-R) have considered conservative deterministic mathematical models. This work develops a probabilistic analysis of this aggregate interference, based on a mathematical model in which the power flux density produced by the the satellites on the Earth surface and the FS receiving antenna side-lobe gains are characterized as random variables. The proposed mathematical model was applied to some specific scenarios and the obtained results were compared to those resulted from the deterministic calculation.

[pt] O conhecimento do comportamento mecânico das rochas é fundamental para o desenvolvimento dos estudos de estabilidade voltados à construção de poços de petróleo. Neste sentido, a estimativa de suas propriedades mecânicas e a determinação do campo de tensões atuante são necessários para compreender as deformações às quais estão sujeitas. De modo a avaliar os efeitos da perfuração no comportamento mecânico das rochas, foram construídos modelos numéricos das litologias comumente descritas no pré-sal de um campo da bacia de Santos em duas etapas. Em um primeiro momento, foi idealizado um estudo de retroanálise de poço a fim de estabelecer a metodologia a ser aplicada neste trabalho. Os resultados numéricos obtidos nesta etapa reproduziram de maneira satisfatória os dados constatados em campo e, desta forma, foi possível validar a técnica utilizada. Em um segundo momento, foram construídos os modelos numéricos de litologias previstas em um poço sintético para um teste cego, tomando por base tanto as propriedades mecânicas estimadas das rochas quanto o estado de tensões in situ determinado em poços de correlação. Por último, os resultados obtidos neste teste foram comparados aos dados reais de um poço da área, de modo que foi possível corroborar a metodologia aplicada neste estudo pela coerência entre os dados numéricos e os constatados em campo. Desta forma, foi possível avaliar o comportamento mecânico das rochas no intervalo do pré-sal de poços correlacionáveis e estimar possíveis problemas geomecânicos a serem encontrados durante a etapa de perfuração. / [en] The modeling of rock mechanical behavior is essential to develop wellbore stability studies. In that sense, estimating rock mechanical properties and the in situ stress field are required tasks to understand the resulting deformations. In order to evaluate drilling effects on rock mechanical behavior, numerical models were constructed to represent the most commonly described rocks in the pre-salt session of an oil field located in Santos basin. Firstly, the author introduced the wellbore retro-analysis methodology proposed for this study. The technique was validated against real wellbore data with a fairly good match. Thereafter, a test model was conducted on a synthetic stratigraphy considering the typical occurrence of pre-salt rocks and the expected in situ stress field, as determined by correlated wellbores data. The numerical results of this test were compared to the data acquired in a local oil well and seemed to provide a reasonable fit, corroborating the applied technique. It was possible to evaluate typical pre-salt rock mechanical behavior by using correlation wellbores and still predict possible wellbore geomechanical problems during the drilling phase.