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Obtenção de carvão ativado a partir de fuligem de bagaço de cana-de-açúcar para aplicações ambientaisGIUSTO, Luana Aparecida dos Reis 26 February 2015 (has links)
As atividades industriais têm se intensificado nos últimos anos, bem como a demanda por novas tecnologias e processos que contribuem para a remediação dos diferentes tipos de contaminantes gerados. A obtenção de carvão ativado (CA) a partir de resíduos industriais é uma alternativa interessante que tem sido estudada para obtenção de novos produtos com maior valor agregado e que apresentem diversas aplicações. A obtenção do carvão ativado tendo como matéria prima a fuligem do bagaço de cana-de-açúcar (FBCA) e a avaliação de suas propriedades adsortivas são os objetos deste trabalho, foram estudados os parâmetros relativos à temperatura e tempo de ativação na obtenção dos materiais. Os resultados das caracterizações indicaram que a FBCA possui 88% de carbono e os CAs obtidos, valores inferiores, uma vez que houve oxidação seletiva de uma parte do carbono superficial durante o processo de ativação. Além disso, de acordo com a difração de raios-X, os CAs e a FBCA, apresentam caráter amorfo com presença de óxidos de Si, Al, K, Ca e Mg sendo que SiO2 na fase quartzo foi encontrado em maior proporção que os demais. A análise de área superficial BET mostrou a formação de poros nos CAs após ativação, com elevação da área superficial dos CAs até o máximo de 829 m2 g-1, observado para o carvão ativado a 900 °C por 1h. A avaliação dos CAs quanto a capacidade de adsorção dos corantes azul de metileno (AM) e Remazol black 5 (RB5) mostrou-se eficiente, em comparação com o carvão ativado comercial, atingindo cerca de 98% de adsorção para AM e 79% para RB5. O processo de adsorção pode ser descrito segundo o modelo de pseudossegunda ordem e o de Langmuir. Os resultados mostraram que o resíduo FBCA apresenta um potencial para ser utilizado para obtenção de carvões ativados com alta capacidade de adsorção. / Industrial activities has been intensified in recent years, as well as the demand for new technologies and processes that contribute to the remediation of the different types of contaminants generated. To obtain activated carbon (CA) from industrial waste is an interesting alternative that has been studied in order to generate new products with higher added value and with a number of applications. The obtention of activated carbon, having as raw material the sugarcane bagasse soot (FBCA), and the evaluation of the adsorptive properties are the objectives of this work. The results of the characterization indicated that the SCBS has 88% carbon and the AC’s obtained, lower values, since there was selective oxidation of carbon atoms of the surface during the activation process. Furthermore, according to x-rays diffraction, the CA’s and the SCBS presents amorphous character with presence of Si, Al, K, Ca and Mg oxides with SiO2 with quartz phase being found in higher proportion. The BET analysis showed the formation of pores in the AC’s after activation, with elevation of the surface area up to 829 m2 g-1, observed to the activated charcoal at 900 °C by 1h. The CA’s adsorptive capacity for methylene blue dyes (MB) and Remazol black 5 (RB5) proved be efficient when compared to the commercial activated carbon, reaching about 98% of adsorption for MB and 79% for RB5. The adsorption process can be described according to the model of pseudo-second order and Langmuir. The results showed that the SCBS residue presents a potential to be used for the obtention of activated charcoals with high adsorption capacity. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Complexos de Dopamina com Albumina como modelo para etiquetagem eletroquímica de proteínas desprovidas de centros redox metálicosFERREIRA, Carlos Alberto 05 March 2010 (has links)
Uma estratégia muito simples para estudar as propriedades eletroquímicas para qualquer proteína foi desenvolvida por meio de ligações estáveis de dopamina, um neurotransmissor de mamíferos superiores, com albumina sérica bovina. Os resultados foram avaliados por voltametria cíclica, espectrofluorimetria e espectrofotometria de primeira derivada na região do visível. Eletrodos de pasta de carbono não modificados foram usados para identificar o complexo BSA-5-Cys-DA em solução, após isolamento por filtração molecular. Um aumento significativo do sinal de fluorescência de emissão em 350 nm em conjunto com o aparecimento de um sinal de absorção em 370 nm também foram identificados para o complexo. Neste sentido, a ligação covalente entre uma proteína teste com a dopamina revelou-se como um modelo favorável para estudos eletroquímicos de proteínas desprovidas de centros redox metálicos, juntamente com a sua capacidade dual para investigação eletroquímica e espectroscópica direta de proteínas, quer imobilizadas ou em solução. / A very simple strategy for studying electrochemical properties for any protein was developed by cross-linking dopamine with BSA. The results were evaluated by cyclic voltammetry, spectrofluorimetry and first-derivative spectrophotometry in the visible range. Unmodified carbon paste electrodes were used for identify the BSA-5-Cys-DA complexes in solution. This approach allowed overlapping the sluggish kinetics of electron transfer exhibited by proteins with non-metalic redox centers near the surface electrode. Furthermore, a marked increased in fluorescence signal at 350 nm emission together with the appearance of a BSA absorption signal at 370 nm arouse from the protein adducts. In this sense the covalent linkage between a test protein with dopamine show it as a dual candidate able to display both electrochemical and spectroscopic signals, and allow the use of this approach for identify and analyze proteins either in solution or immobilized.
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“Equilíbrio Líquido-Líquido em Misturas de Polietienoglicol ( 4.000 ou 6.000 ou 10.000 g mol-¹)+ Bissulfito de Sódio + Água em Diferentes Temperaturas”BONIFÁCIO, Pedro Lúcio 17 July 2015 (has links)
Em várias décadas os Sistemas Aquosos Bifásicos (SAB) tem sido largamente estudados como promissores sistemas para separação, extração, purificação e pré-concentração de analitos diversos, em especial, os de interesse biotecnológicos. Embora esses sistemas sejam fáceis de serem preparados o controle de suas propriedades físico-químicas é dependente de inúmeros fatores e por isso, é essencial o conhecimento do comportamento de fase do SAB, expresso como um diagrama de fase, para sua aplicação. O presente trabalho teve por objetivo o estudo experimental do equilíbrio líquido-líquido em sistemas aquosos bifásicos (SAB) formados por mistura de PEG (4.000, 6.000 e 10.000g mol-¹) + bissulfito de sódio + água em quatro temperaturas variando de 288,15 a 318,15 K. Cada diagrama foi caracterizado por 5 linhas de amarração em cada temperatura. Nos diagramas obtidos foi observado um deslocamento significativo do locus das curvas binodais com a elevação da temperatura, levando a um aumento da região bifásica. Essa característica evidencia um processo de separação de fases endotérmico. O aumento da massa molar do polímero também favorece a formação do SAB. Estudos cinéticos com monitoramento do pH e composição das fases no tempo mostraram que o equilíbrio nos SAB estudados é alcançado com cerca de 3h em repouso no banho termostatizado. No intervalo de 72h do estudo cinético os SAB se mostraram estáveis. Os novos SAB obtidos ainda não foram descritos na literatura e podem apresentar potencial aplicação para processos de separação usando a propriedade de conservante químico do bissulfito de sódio. / In several decades the Aqueous Two-Phase Systems (ATPS) have been widely studied as promising systems for separation, extraction, purification and pre-concentration of various analytes, particularly the biotechnological interest. While these systems are easy to prepared control of their physicochemical properties is dependent on many factors and so it is essential to know the phase behavior of the ATPS, expressed as a phase diagram for your application. This study aimed to the experimental study of liquid-liquid equilibrium in aqueous two-phase systems (ATPS) formed by mixing PEG (4,000, 6,000 and 10,000 g mol-¹) + sodium bisulfite + water at four temperatures of 288.15 to 318.15 K. each diagram was characterized by 5 mooring lines at each temperature. In the diagrams obtained was a significant shift in the locus of the binodal curves, leading to an increase of the biphasic region with increasing temperature. This characteristic shows a process of endothermic phase separation. Increasing the molecular weight of the polymer also promotes the formation of SAB. Kinetic studies with pH monitoring and composition of the phases in time showed that the balance in the ATPS studied is reached with around 3 pm at rest in the thermostatic bath. In the 72 hours interval of the kinetic study the ATPS were stable. The new ATPS were not obtained in the literature and may have potential application for separation processes with increased property as a chemical preservative sodium bisulfite
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Comparação de testes para a igualdade de média sob heterocedasticidade: simulação e aplicaçõesOLIVEIRA, Helen Maria Pedrosa de 29 February 2016 (has links)
Em experimentação, geralmente a comparação de várias médias é feita por meio de testes para
detectar a existência de diferenças entre os tratamentos. Um dos testes mais utilizados para
a comparação de médias é o teste F, no contexto da Análise da Variância. Entretanto, a credibilidade
desse teste está diretamente ligada ao cumprimento de quatro pressuposições, que
são: aditividade dos termos do modelo, os erros devem seguir uma distribuição normal, serem
independentes e possuírem variâncias homogêneas. De acordo com alguns pesquisadores, a
pressuposição que mais afeta o desempenho do teste F é a quebra da homogeneidade. Contudo,
na literatura existem diversos testes alternativos ao F, quando se quebra alguma das pressuposições.
O objetivo deste trabalho foi a comparação de oito testes para a igualdade de médias
sob heterocedasticidade. A avaliação dos testes foi feita por meio de simulação Monte Carlo
analisando as taxas de erro tipo I e poder, ao longo de cenários resultantes da combinação de
diferentes números de tratamentos (5, 10, 15 e 20), repetições (3 e 20), graus de heterogeneidade
(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256) e erros padrões da diferença entre as médias (0,5, 1; 2; 4
e 8). De maneira geral, os testes se mostraram pouco sensíveis ao aumento da heterogeneidade
da variância, o que não aconteceu com o teste de Welch. Nas condições avaliadas, os testes de
melhor desempenho foram Kruskal-Wallis e o F no contexto da ANAVA, seguidos do bootstrap
paramétrico de Krishnamoorthy, Lu e Mathew. Já os testes de pior desempenho foram o
bootstrap não-paramétrico de Reddy, Kumar e Ramu e o bootstrap não-paramétrico de Zhow e
Wong. / In experimentation, usually several comparison means is made by testing to detect the existence
of differences among treatments. One of the most widely used tests for comparison of averages
is the F test in the context of analysis of variance. However, the credibility of this test is directly
linked to compliance with four assumptions which are: additivity of the terms of the model,
errors should follow a normal distribution, be independent and possess homogeneous variances.
According to some researchers, the assumption that most affects test performance F is breaking
the homogeneity. However, in the literature there are several alternative tests to F, when you
break any of the assumptions. The objective of this study was the comparison of eight tests
for equality of means under heteroskedasticity. The evaluation of the tests was made by Monte
Carlo simulation analyzing the error rates of type I and power over scenarios resulting from the
combination of different numbers of treatments (5, 10, 15 and 20) repeats (3 and 20) , degree of
heterogeneity (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256) and standard error of the difference between the
mean (0.5, 1, 2, 4 and 8). In general, the tests proved insensitive to increased heterogeneity of
variance, which did not occur withWelch test. The evaluated conditions, improved performance
tests were Kruskal-Wallis and F in the context of ANOVA, followed by parametric bootstrap
Krishnamoorthy, Lu and Mathew. Already the worst performance tests were non-parametric
bootstrap Reddy, Kumar and Ramu and the non-parametric bootstrap Zhow and Wong. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Síntese e caracterização de polímeros de coordenação contendo o ácido 3-fenil-propiônico e ligantes derivados piridilasCAMPOS, Nathália Rodrigues de 31 July 2015 (has links)
Uma nova família de polímeros de coordenação de cobre (II) contendo o ânion 3-fenilpropionato (PhPr-) foi sintetizada e caracterizada por; análise elementar (CHN), análise termogravimétrica (TG), análise térmica diferencial (DTA) espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IV) e difração de raios X (pó e monocristal). Quatro novos polímeros de coordenação foram obtidos e denominados como: [Cu2(O2CC8H9)4(4,4’-dps)]n (1), {[Cu(O2CC8H9)2(4,4’-dps)(H2O)].H2O}n (2), [Cu(O2CC8H9)2(-bpm)Na(NO3)]n. H2O (3) e [Cu6(O2CC8H9)9(OH)3(bpp)3]n (4) onde O2CC8H9-= ânion 3-fenilpropionato, 4,4’-dps = sulfeto de di(4-piridila), bpm = 2,2’-bipirimidina e bpp= 1,3-bis(4-piridil)propano. O composto (1) faz parte de um largo grupo de carboxilatos de cobre (II) contendo a unidade dinuclear [Cu2O8], onde os ligantes 4,4’-dps conectam as unidades diméricas ou “gaiola” [CuII2(µ-O2CC8H9)4] levando a cadeias de cobre (II) alternadas. Quando cristais do composto (1) permanecem em solução de dimetilformamida/água, por tempo superior a 10 dias, observa-se um rearranjo estrutural de (1) formando o composto (2). A estrutura de (2) consiste de cadeias uniformes de unidades trans- [CuII(µ-O2CC8H9)2] as quais estão conectadas por ligantes 4,4’-dps que atuam em um modo bis-monodentado. O composto (3) consiste de cadeias heterobimetálicas onde as unidades [NaI2CuII2(µ-O2CC8H9)4(NO3)2] estão conectadas pelos ligantes bpm em ponte dupla (bis-bidentado). E por fim, o composto (4) é também uma cadeia onde a estrutura consiste de unidades [CuII4(µ3-OH)2(µ-O2CC8H9)4(O2CC8H9)2] as quais estão unidas por ligantes bpp atuando em ponte dupla (bis-monodentado). Assim este trabalho revela a síntese e estudos estruturais de quatro polímeros de cobre (II) inéditos construídos pelo ânion 3-fenilpropionato baseados como unidades de blocos construtores de cobre (II) (SBUs) e ligantes nitrogenados rígidos e flexíveis. / A new family of one-dimensional copper(II)-3-phenylpropionate coordination polymers was synthesized and structurally characterized by elemental analyses (C, H, N and S), thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA), vibrational spectroscopy and X-ray diffraction (powder and single-crystal). Four novel coordination polymers were obtained and named as: [Cu2(O2CC8H9)4(4,4’-dps)]n (1), {[Cu(O2CC8H9)2(4,4’-dps)(H2O)].H2O}n (2), [Cu(O2CC8H9)2(µ-bpm)Na(NO3)]n (3) and [Cu6(O2CC8H9)9(OH)3(bpp)3]n (4) wherein O2CC8H9= 3-phenylpropionate anion, 4,4’-dps = di(4-pyridyl)sulfide, bpm = 2,2’-bipyrimidine and bpp= 1,3-bis(4-pyridyl)propane. Compound 1 belongs to a large group of copper (II) carboxylates containing the dinuclear [Cu2O8] unit, where the 4,4’-dps ligands connect the paddle-wheel [CuII2(µ-O2CC8H9)4] units leading to alternating copper(II) chains. When a dimethylformamide/water solution of 1 was left stand for longer than ten days, structural rearrangement of compound 1 is observed, giving rise to compound 2. The structure of 2 consists of uniform chains of trans-[CuII(O2CC8H9)2] units linked by the bis-monodentate 4,4’-dps ligand. Compound 3 consists of heterobimetallic chains where [NaI2CuII2(µ-O2CC8H9)4(NO3)2] units are doubly bridged by bis-bidentate bpm ligands. Compound 4 is also a chain compound whose structure is made up by tetranuclear [CuII4(µ3-OH)2(µ-O2CC8H9)4(O2CC8H9)2] units which are doubly bridged by bis-monodenate bpp ligands. Thus, this work deals with the synthesis and structural studies of four copper (II) coordination polymers built by 3-phenylpropionate-based SBUs (secondary building units) of copper (II) and rigid and flexible nitrogen donors ligands.
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Laboratórios de óptica para alunos do ensino médio das escolas públicas: montagem e avaliação de aprendizagemVILELA, Jean Louis Landim 03 November 2016 (has links)
O presente trabalho versa sobre a importância das aulas práticas para que o conteúdo de óptica geométrica seja mais bem assimilado e compreendido pelos alunos do ensino médio das escolas públicas e, com este despertar que gradualmente ocorra, aumente-se o interesse pelas aulas citadas acima.Analisou-se, particularmente, a utilização do laboratório, o envolvimento dos alunos e o uso de kits para os experimentos sobre óptica geométrica.Verificou-se da mesma forma, a utilização de material de baixo custo de fácil acesso e ainda a abordagem de temas como a dispersão da luz, associação de espelhos planos, reflexão e refração da luz e lentes esféricas. Nota-se que para muitos estudantes é difícil fazer uma conexão entre a teoria e a prática. Neste ínterim, pode-se perceber que a física tem que ter sentido para os alunos e ser vista como algo prático e presente no seu cotidiano. Assim, as aulas práticas tornam-se um grande aliado do professor, garantindo uma maior aprendizagem sobre os temas abordados. Portanto, os objetivos deste trabalho visam propor mudanças, na metodologia tradicional do ensino atual da Física em Minas Gerais e desenvolver a curiosidade e o senso crítico do aluno para que compreenda e aprenda com mais facilidade o conteúdo ministrado. O presente trabalho foi desenvolvido com alunos da segunda série do Ensino Médio regular da Escola Estadual São Sebastião da cidade de Cruzília - MG.Verifica-se com este que as atividades no laboratório alcançaram os objetivos propostos. Conclui-se, portanto que a utilização de laboratórios de física, é excelente recurso para que os alunos possam compreender melhor o assunto “óptica”, a partir de uma aprendizagem mais efetiva. / This work discusses the importance of practical lessons for the geometrical optics content to be better assimilated and understood by secondary education students from public schools, and with a gradually awakening, the interest in the classes increases. We especially analyzed the use of the laboratory, the involvement of students and the use of kits for experiments on geometric optics. The use of inexpensive materials and easily accessible approach was verified, and also issues such as scattering of light, flat mirrors association, reflection and refraction of light and spherical lenses. We noted that for many students it is difficult to make a connection between theory and practice. In this meantime, one can realized that physics has to make sense to the students and be seen as something practical and present in their daily lives. Thus, the practical classes become a great ally of the teacher, ensuring greater learning about the covered topics. Therefore, the objectives of this study aimed to propose changes in the traditional methodology of the current physics teaching in Minas Gerais, and developing student curiosity and critical thinking to understand and learn more easily the taught content. This work was developed with students of the second series of regular high school from the State School São Sebastião, Cruzília - MG. The laboratory activities have achieved our goals. Therefore, the use of physics laboratories is an excellent resource for the better understanding of optics for students, from a more effective learning. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Agrupamento dos municípios do Sul/Sudoeste de Minas Gerais em relação ao envelhecimento populacionalSOUZA, Larissa Gonçalves 26 January 2017 (has links)
Nas últimas décadas, o Brasil tem experimentado transformações em seu regime demográfico, que conduzem ao envelhecimento populacional. Esse fenômeno não ocorre de maneira uniforme em todas as regiões do país, produzindo diferenciais demográficos. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é agrupar os municípios da mesorregião Sul/Sudoeste de Minas Gerais em relação ao envelhecimento populacional. Especificamente, identificar os grupos de municípios mais envelhecidos e menos envelhecidos com base em indicadores demográficos e no método não hierárquico das $k$-médias. As variáveis utilizadas foram: esperança de vida ao nascer, taxa de fecundidade total, mortalidade infantil, mortalidade até 5 anos de idade, razão de dependência, probabilidade de sobrevivência até 40 anos, probabilidade de sobrevivência até 60 anos e taxa de envelhecimento. Esses dados são provenientes do Censo Demográfico de 2010 do IBGE, consultados por meio do Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil. A linguagem R foi usada para implementar as análises por meio do programa RStudio. O método das k-médias propôs uma divisão dos municípios em quatro grupos. O G1 é o menos envelhecido e é composto por 17 municípios, o grupo G2, formado por 46 municípios, é considerado o mais envelhecido em relação aos demais. Nos grupos G3 e G4 estão 36 e 47 municípios, respectivamente, e são caracterizados por assumirem posições intermediárias entre os dois primeiros (G3 menos envelhecido que G4). Portanto, aproximadamente 64% dos municípios foram classificados nos grupos considerados mais envelhecidos (G2 e G4), o que corresponde a 93 dos 146 municípios. / In recent decades, Brazil has experienced changes in its demographic regime that lead to population aging. This phenomenon doesn’t occur equally for all regions of the country. In this sense, the objective of this work is to group the cities of the South/Southwest mesoregion of Minas Gerais in relation to the population aging. Specifically, to identify the groups of cities that are more and less advanced in the process of population aging, based on the k-means non-hierarchical method. The selected variables for the study were: life expectancy at birth, total fertility rate, infant mortality, mortality up to 5 years of age, dependency ratio, probability of survival up to 40 years, probability of survival up to 60 years and aging rate. These data come from the IBGE Demographic Census of 2010, through the Atlas of Human Development in Brazil. The R language was used to implement the analyses through the RStudio program. The k-means method proposed a division of cities into four clusters. The G1 is the least aged and is composed by 17 cities; the cluster G2, formed by 46 cities, is considered the most aged one. In the G3 e G4 clusters are 36 e 47 cities, respectively, and are characterized by intermediate positions between the first two (G3 being less aged than G4). Therefore, approximately 64% of the cities were classified in the more aged clusters (G2 and G4), which correspond to 93 of the 146 cities.
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Teoria qualitativa e estabilidade de Lyapunov para sistemas de equações de ordem fracionária e uma aplicação em um modelo SIR-SI para a dengueVIEIRA, Gustavo Borges 14 February 2017 (has links)
Neste trabalho fazemos o estudo da teoria de equações diferenciais fracionárias do ponto de
vista qualitativo. Para isso, estudamos teoremas de existência, unicidade e prolongamento de
soluções, teoria de comparação, teoria de estabilidade de Lyapunov para sistemas de ordem fracionárias
e fazemos uma aplicação desses resultados. Fizemos uso da teoria desenvolvida para
estudar um modelo matemático para a transmissão do vírus da Dengue via equações diferenciais
com a derivada fracionária de Caputo, cujo o modelo está disponível na literatura. Desse
modo, é fundamental a análise do comportamento assintótico, ou seja, o que acontece com as
soluções quando faz-se o tempo tender para o infinito, na qual, utilizou-se a Estabilidade de
Lyapunov. Seguiu-se uma linha numérica, na qual foram realizadas simulações para validação
do modelo adotado e investigação da estabilidade assintótica global dos pontos de equilíbrio.
Assim, foram considerados quatro valores como condições iniciais, cujas soluções convergem
para os pontos de equilíbrio. Além disso, foi feito a comparação com uma simulação utilizando
equações diferenciais ordinárias e constatou-se que as soluções do modelo de ordem fracionária
tem menos oscilações por garantir um sistema de amortecimento, fazendo com que as soluções
convirjam em menor velocidade. / This work is a study of the theory of fractional differential equations from the point of view
qualitative. To this, we study theorems of existence, uniqueness and continuation of solutions,
comparison theory, Lyapunov stability theory to fractional order systems and we apply these
results. In recent years, study of fractional-order systems has attracted the attention of many
researchers and has generated several publications. The possible applications of this theory are
present in several areas of the knowledge such as Viscoelasticity, Electrochemistry, Physics,
Epidemiology, among many others that can be modeled by fractional differential equation. We
make use of this theory to study a mathematical model to transmission of Dengue Disease, by
fractional derivative of Caputo type, whose model is available in the literature. Thus, a fundamental
result is the analysis of the behavior asymptotic, that is, what happens to the solutions
when the time to infinity, so we will use Lyapunov stability. We use numerical simulations to
carried out to validate the model and investigate whether the equilibrium points are globally
asymptotically stable, since four values were considered as initial conditions, whose solutions
converge to the equilibrium points. In addition, it was compared to a simulation using ordinary
differential equations and it was found that the solutions of the fractional order model have less
oscillations because they guarantee a damping system, causing the solutions to converge at a
lower speed. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Jogos quânticos a partir de Hamiltonianos biofísicos e um critério de otimização sub-neuronal da informação / Quantum games from biophysical Hamiltonians and a sub-neuronal optimization criterion of the information.Abreu, Jean Faber Ferreira de 10 October 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006-10-10 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / The Theory of Games is a mathematical formalism used to analyze conflicts between two or more parts. In those conflicts, each part has a group of actions (strategies) that aids them in the optimization of their objectives. The objectives of the players are the rewards (payoffs) given according to their chosen strategy. By quantizing a game, advantages in operational efficiency and in the stability of the game solutions are demonstrated. In a quantum game, the strategies are operators that act on an isolated system. A natural issue is to consider a game in an open system. In this case the strategies are changed by Kraus operators which represent a natural measurement of the environment. We want to find the necessary physical conditions to model a quantum open system as a game. To analyze this issue we applied the formalism of Quantum Operations on the Fröhlich system and we described it as a model of Quantum Game. The interpretation is a conflict among different configurations of the environment which, by inserting noise in the main system exhibits regimes of minimum loss of information. On the other hand, the model of Fröhlich has been used to describe the biophysical dynamics of the neuronal microtubules. By describing the model of Fröhlich in the Quantum Game formalism, we have shown that regimes of stability may exist even under physiological conditions. From the evolutionary point of view, the Theory of Games can be the key to describe the natural optimization at sub-neuronal levels. / A Teoria de Jogos (TJs) é um formalismo matemático usado para analisar situações de conflitos entre duas ou mais partes. Nesses conflitos, cada parte possui um conjunto de ações (estratégias) que auxilia na otimização de seus objetivos. Os objetivos dos jogadres são as recompensas (payoffs) que cada um recebe de acordo com a estratégia adotada. Ao se quantizar um jogo, mostra-se ganhos em eficiência operacional e ganhos na estabilidade das soluções. Em um jogo quântico (JQ), as estratégias são operadores que atuam num sistema isolado. Uma questão natural é considerar um jogo num sistema aberto. Nesta situação as estratégias são trocadas por operadores de Kraus que representam uma medida natural do ambiente. Nosso interesse é encontrar as condições físicas necessáriaas para modelarmos um sistema quântico aberto como um jogo. Para analisar essa questão aplicamos o formalismo de Operações Quânticas (OQs) sobre o sistema de Fröhlich e o apresentamos como um modelo de JQ. A interpretação é um conflito entre diferentes configurações do ambiente que, ao inserirem ruído no sistema principal, exibem regiões de mínima perda de informação. O modelo de Fröhlich vem sendo usado para descrever a dinâmica biofísica dos microtúbulos neuronais. Ao estruturamos o modelo de Fröhlich nos JQs, mostramos que as regiões de estabilidade podem existir sob condições fisiológicas. Usando o aspecto evolucionista, a TJs pode ser a chave para a descrição de processos de otimização da informação em nível sub-neuronal.
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Algoritmos genéticos para o problema de Docking proteína-liganteMagalhães, Camila Silva de 13 June 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006-10-31 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Métodos de docking receptor-ligante são métodos computacionais para a identificação do modo de ligação de moléculas candidatas a fármacos, no sítio ativo de proteínas consideradas como alvos moleculares para o tratamento quimioterápico de doenças. Estes métodos são uma parte importante no Desenho Racional de Fármacos Baseado em Estruturas e possuem grande potencial para auxiliar na descoberta de novos medicamentos.
Entretanto, a necessidade da inclusão dos graus de liberdade conformacionais relacionados à flexibilidade molecular, torna o problema de docking complexo e difícil de se resolver computacionalmente.
Por outro lado, algoritmos genéticos são métodos computacionais estocásticos inspirados na teoria da evolução de Darwin, que têm sido aplicados com sucesso à uma grande variedade de problemas complexos em ciência e engenharia.
O desenvolvimento de métodos de docking mais eficientes e com maior capacidade de predição constitui atualmente uma área de pesquisa altamente ativa.
Neste trabalho, foram implementadas e analisadas várias estratégias em algoritmos genéticos (AG's) para o problema de docking receptor-ligante.
Uma nova técnica para a preservação de múltiplas soluções foi desenvolvida. O método proposto é baseado na técnica de Seleção por Torneio Restrito (RTS) e tem como objetivo favorecer a preservação dos "nichos" e soluções de melhor qualidade na população.
Os métodos implementados foram testados em estudos de "re-docking" e "cross-docking" de inibidores da enzima HIV-1 protease com alto grau de flexibilidade conformacional. Os resultados obtidos mostram que a utilização de técnicas de múltiplas soluções que permitem a preservação de diversidade "útil" podem ser uma ferramenta poderosa no "docking" de ligantes altamente flexíveis, geralmente associados à hipersuperfícies de energia complexas. Estas estratégias aumentam a probabilidade de se encontrar soluções próximas das estruturas determinadas experimentalmente, além de permitir a determinação e posterior investigação de distintos modos de ligação ligante-receptor.
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