[pt] As fibras ópticas são suscetíveis ao estresse mecânico e podem ser danificadas ou quebradas, portanto, a supervisão da camada física é essencial para identificar essas falhas e remediá-las o mais rápido possível. Com o objetivo de agilizar e simplificar o processo de agendamento de unidades de reparo em campo, foi desenvolvido um sistema automatizado de medição de fibras baseado em uma unidade de processamento digital de sinal (DSP) capaz de identificar as posições das falhas de forma autônoma. Combinando esta unidade de DSP com um OTDR de contagem de fótons, é possível criar tal dispositivo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos blocos de construção para tal dispositivo. / [en] Optical fibers are susceptible to mechanical stress and may be damaged or broken, thus physical layer supervision is essential to identify these failures and remediate them as quickly as possible. In order to hasten and simplify the scheduling process of the in-field repairing units, an automated fiber measurement system based on a digital signal processing (DSP) unit capable of autonomously identifying fault positions was developed. By combining this DSP unit with a Tunable Photon-Counting OTDR, it is possible to create such a device. This work presents the development of the building blocks for such device.

[pt] Neste trabalho propomos usar o ALua, um mecanismo de comunicação orientado a eventos, baseado na linguagem interpretada Lua, para coordenação e desenvolvimento de aplicações paralelas distribuídas. ALua é um modelo de programação dual para aplicações paralelas distribuídas, que age como elemento de ligação, permitindo que partes pré- compiladas do programa sejam executadas em diferentes máquinas. Novas tecnologias em programação paralela, como computação em grade, e o interesse atual em computação distribuída para redes geográficas demandam novos níveis de flexibilidade, como o uso de estratégias de adaptação e a habilidade para um usuário interferir em uma computação sem a necessidade de interrompê-la. Além disso, devido a sua natureza assíncrona, a programação dirigida a eventos oferece um modelo apropriado para ambiente sujeitos a falhas e retardos, que são freqüentes no contexto de redes geográficas. Neste trabalho, mostramos que o ALua pode trazer a flexibilidade desejada, através de mecanismos de adaptação e monitoramento não só de aplicações, mas do próprio ambiente de execução, e ainda tirar proveito de sua natureza interpretada para permitir a intervenção do usuário na aplicação mesmo durante a sua execução. / [en] In this work we propose the use of Alua, an event-driven communication mechanism for coordinating and developing distributed parallel applications, based on the interpreted language Lua. Alua adopts a multilinguage programming model for distributed parallel applications, acting as a gluing element among precompiled program parts running on different machines. New developments in parallel programming, such as Grid computing, and current interest in wide-area distributed computing demand new levels of flexibility, such as the use of adaptive strategies and the ability for an user to interfer with a computation without having to stop it. Furthermore, because of its asynchronous nature, event-driven programming provides a suitable model for environments subject to failures and delays that are frequent in the context of geographically distributed computing. In this work we show that ALua can achieve the required flexibility through mechanisms for monitoring and adapting not only applications, but also the execution environment, and also exploit its interpretive nature to allow the programmer to modify the behavior of the application during its execution.

[pt] Motivado pelos desafios de processar a grande quantidade de dados disponíveis, pesquisas recentes em estatística tem sugerido novas técnicas de modelagem e inferência. Paralelamente, outros campos como processamento de sinais e otimização também estão produzindo métodos para lidar problemas em larga escala. Em particular, este trabalho é focado nas teorias e métodos baseados na regularização l1. Após uma revisão compreensiva da norma l1 como uma ferramenta para definir soluções esparsas, estudaremos mais a fundo o método LASSO. Para exemplificar como o LASSO possui uma ampla gama de aplicações, exibimos um estudo de caso em processamento de sinal esparso. Baseado nesta idea, apresentamos o l1 level-slope filter. Resultados experimentais são apresentados para uma aplicação em transmissão de dados via fibra óptica. Para a parte final da dissertação, um novo método de estimação é proposto para modelos em alta dimensão com variância periódica. A principal ideia desta nova metodologia é combinar esparsidade, induzida pela regularização l1, com o método de máxima verossimilhança. Adicionalmente, esta metodologia é utilizada para estimar os parâmetros de um modelo mensal estocástico de geração de energia eólica e hídrica. Simulações e resultados de previsão são apresentados para um estudo real envolvendo cinquenta geradores de energia renovável do sistema Brasileiro. / [en] Motivated by the challenges of processing the vast amount of available data, recent research on the ourishing field of high-dimensional statistics is bringing new techniques for modeling and drawing inferences over large amounts of data. Simultaneously, other fields like signal processing and optimization are also producing new methods to deal with large scale problems. More particularly, this work is focused on the theories and methods based on l1-regularization. After a comprehensive review of the l1-norm as tool for finding sparse solutions, we study more deeply the LASSO shrinkage method. In order to show how the LASSO can be used for a wide range of applications, we exhibit a case study on sparse signal processing. Based on this idea, we present the l1 level-slope filter. Experimental results are given for an application on the field of fiber optics communication. For the final part of the thesis, a new estimation method is proposed for high-dimensional models with periodic variance. The main idea of this novel methodology is to combine sparsity, induced by the l1-regularization, with the maximum likelihood criteria. Additionally, this novel methodology is used for building a monthly stochastic model for wind and hydro inow. Simulations and forecasting results for a real case study involving fifty Brazilian renewable power plants are presented.

[pt] O objetivo da dissertação é propor um conjunto de indicadores e métricas para o monitoramento e avaliação da regulamentação sobre rotulagem de alimentos alergênicos no Brasil, após sua implementação. No contexto institucional no qual a pesquisa se insere, considera-se que esse esforço propiciará ao órgão regulador, bem como aos diversos atores envolvidos na implementação da regulamentação em foco, o ferramental adequado para o monitoramento e a avaliação pretendida. A pesquisa pode ser considerada aplicada, descritiva e metodológica. Quanto aos meios de investigação, foi usado o método de construção de indicadores proposto pelo Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão, integrado a dois métodos de apoio à decisão: método analítico hierárquico (AHP) para definição dos pesos dos critérios classificatórios e a técnica TOPSIS para hierarquização dos indicadores propostos por categoria de requisitos da regulamentação, a partir dos graus atribuídos pelos especialistas. Destacam-se como resultados: a ferramenta de seleção e classificação de indicadores; e um conjunto consistente de indicadores de MA, visando à melhoria contínua do processo da regulamentação em foco e a comunicação do desempenho do órgão regulador neste campo da segurança de alimentos. / [en] The objective of this dissertation is to propose a set of indicators and respective metrics for monitoring and evaluating (ME) the food allergenic labeling regulation in Brazil, after its implementation. Within the institutional context in which the research is situated, it is assumed that this effort will provide the regulatory agency as well as the various actors involved in the implementation of the focused regulation, the proper tools for monitoring and evaluating its regulatory results. This research can be considered applied, methodological and descriptive. During the applied phase, a method proposed by the Ministry of Planning, Budget and Management was used for defining an initial list of indicators, and then two multi-criteria decision methods were employed: analytical hierarchical process (AHP) for the definition of weights for classification criteria; and the TOPSIS technique for final ranking of selected indicators by category of legal requirements. The main results are highlighted as follows: a tool for selection and classification of ME indicators; and a consistent set of indicators proposed for monitoring and evaluating the food allergenic labeling regulation from the perspective of continuous improvement of the whole process; and an effective communication of the regulatory body in the field of food safety.

[pt] No estado do Rio de Janeiro, os movimentos de massa em encostas passaram a representar um dos problemas mais importantes em geotecnia devido ao seu relevo acidentado, forma de ocupação e condições climáticas rigorosas. Visando identificar uma alternativa para avaliar encostas usando métodos não invasivos que possibilitem o trabalho em locais de difícil acesso, com rapidez e aquisição contínua de dados, neste trabalho é exposto uma análise teórica e prática deste processo de avaliação utilizando métodos geofísicos e o monitoramento contínuo da água no solo por meio de sensores. Os levantamentos geofísicos com uso do georadar e da análise multicanal de ondas superficiais para investigação da estratigrafia da encosta estudada, possibilitaram a identificação de três camadas: solo maduro, solo residual jovem e rocha. Para o monitoramento contínuo, são usados sensores de umidade volumétrica, sucção e um pluviômetro durante um período de 6 meses com a coleta de dados a cada 10 minutos. Com a interpretação dos dados coletados, verificou-se uma boa funcionalidade do monitoramento para avaliar as respostas de sucção e umidade volumétrica ao longo de períodos com intervalos irregulares de chuva. Os dados de precipitação e estratigrafia identificados são usados nas análises de infiltração e estabilidade saturada e não saturada, que possibilitaram a identificação de seções críticas com fator de segurança abaixo de 1,5, onde são necessárias intervenções para garantir a segurança da vizinhança. / [en] In the state of Rio de Janeiro, mass movements on slopes have become one of the most important geotechnical problems due to their rugged terrain, occupation and harsh weather conditions. In order to identify an alternative to evaluate slopes using non-invasive methods that enable work in hard to reach places, with rapid and continuous data acquisition, this paper presents a theoretical and practical analysis of this evaluation process using geophysical methods and continuous monitoring ground water through sensors. Geophysical surveys using georadar and multichannel analysis of surface wave to investigate the stratigraphy of the studied slope, allowed the identification of three layers: mature soil, young residual soil and rock. For the continuous monitoring, volumetric humidity and suction sensors and a rain gauge are used for a period of 6 months with data collection every 10 minutes. With the interpretation of the collected data, a good monitoring functionality was verified to evaluate the suction and volumetric humidity responses during periods with irregular rain intervals. The identified precipitation and stratigraphy data are used in the infiltration and saturated stability analyzes, which allowed the identification of critical sections with safety factor below 1.5, where interventions are necessary to ensure the safety of the neighborhood.

[pt] O tráfico de pessoas contemporâneo é um crime que gera cifras alarmantes para todo o sistema internacional de Estados. É o segundo maior crime do mundo e movimenta entorno de 150 bilhões de dólares de lucros para criminosos. É uma prática que submete mais de 800 milhões de vítimas por ano, além de ser uma grave violação dos seus direitos humanos. A existência de políticas públicas globais e governamentais, a criação de regimes e organismos internacionais que pensam soluções para o enfrentamento do crime, aliados à incapacidade de se enfrentar o crime de forma eficaz é minimamente intrigante para quem se debruça sobre o tema. A presente dissertação, se propondo a pensar as principais razões que justificam a existência deste crime, ainda que haja políticas públicas de enfrentamento por quase um século, identifica que dentre os incontáveis desafios metodológicos, a incapacidade de se monitorar o crime em âmbito global é o que apresenta mais risco de inviabilizar a implementação das estratégias de enfrentamento em todas as suas esferas, sejam elas de: conscientização, investigação ou criminalização. A incapacidade de solucionar o problema por si só gera inquietude e desejo por mudança. Foi pensando neste aspecto que a pesquisa se propõe a conversar com os principais agentes de atuação na agenda de enfrentamento para tentar alinhar discursos e identificar dificuldades similares para, então, pensar possíveis alternativas aos desafios desdobrados. / [en] Human trafficking is a crime that creates alarming figures for the international system. It is the second largest crime in the world and moves around 150 billion dollars of profits for criminals by the year. It is a practice that subjects more than 800 million victims every year, it is also a serious human rights violation. There are global and governmental public policies that think and creates strategies to the fights against human trafficking as well as international regimes and organizations that aim the same objective. That said, the inability to face the crime in an effective way is at least unsettling to researchers and public servers. This dissertation aims the reflection about the main reasons that justifies the existence of the crime. Even though there are public policies to fight it for almost a century, it identifies that among the countless methodological challenges, the inability to monitor the crime at a global level presents greater risk of hindering the implementation of these strategies in all its spheres, whether they are: awareness, investigation or criminalization. The inability to solve the problem itself creates restlessness and a desire for a change. In this line of thought, the research proposes a dialogue with the main actors in the agenda of fight against contemporary human trafficking to try to align speeches and identify similar difficulties to think about possible alternatives to this unfolded challenge.

[pt] Para suportar os requisitos das redes móveis de 5a geração (5G), os sistemas de comunicação óptica serão usados nas redes de acesso. Isso ocorre porque a evolução das RAN (Radio Access Networks) incluem a centralização do equipamento mais crítico para implantar pontos de acesso móveis de baixa potência, como DAS (Distributed Antenna Systems) e Small Cells. Os serviços emergentes solicitam a implantação de tecnologias de rádio sobre fibra com ênfase na eficiência de largura de banda, eficiência energética e alta confiabilidade. Neste âmbito, um monitoramento eficiente da camada física é imperativo para a operação dessas redes. O sistema de monitoramento deve fornecer uma localização de falhas em serviço, econômico, centralizado e com impacto mínimo para a transmissão de dados. Esta tese propõe vários sistemas de monitoramento incorporado no transceptor utilizando reflectometria óptica no domínio do tempo. Os sistemas de monitoramento são testados em diferentes sistemas de transmissão de dados e arquiteturas de rede, onde é apresentada uma validação simulada e outras experimentais. / [en] In order to support the requirements for 5th generation mobile networks (5G), optical communication systems will be used in the access part of the network. This is because the evolution of radio access networks includes the centralization of the most critical equipment in order to deploy low power mobile access points, like distributed antenna systems and small cells. The emerging services call for the deployment of radio over fibre technologies with emphasis on bandwidth efficiency, energy efficiency and high reliability. Within this scope, an efficient monitoring of the physical layer would become essential for the operation of these networks. The monitoring system should provide in-service, cost efficient and centralized fault localization with minimum impact on data transmission. This thesis proposes several transceiver-embedded optical time domain reflectometry monitoring systems. The monitoring systems are tested over different data transmission systems and network architectures, where one architecture was simulated and several others experimentally validated.