Title: Analysis of Point Clouds Representing Surfaces of Engineering Practice Author: Petra Surynková Department: Department of Mathematics Education Supervisor: Mgr. Šárka Voráčová, Ph.D., Faculty of Transportation Sciences, Czech Technical University in Prague Abstract: The doctoral dissertation Analysis of Point Clouds Representing Surfaces of Engineering Practice addresses the development and application of methods of digital reconstruction of surfaces of engineering and construction practice from point clouds. The main outcome of the dissertation is a presentation of new procedures and methods that contribute to each of the stages of the reconstruction process from the input point clouds. The work is mainly focused on the analysis of input clouds that describe special types of surfaces. Several completely new algorithms and improvements of existing algorithms that contribute to individual steps of surface reconstruction are presented. New procedures are based on geometrical characteristics of the reconstructed object. An important result of the dissertation is an analysis of not only synthetically generated point clouds but above all an analysis of real point clouds that have been obtained from measurements of real objects. The significant contribution of the dissertation is also an...

Measuring the composition of the stratosphere, and understanding the processes regulating it, have become,in the last few decades, top priorities in the scientific community, particularly since the discovery ofthe ozone hole in the 1980s. While a lot has indeed been done in monitoring ozone, other constituents also influence the stratosphere’s composition, and interfere namely with ozone, affecting its chemical and dynamical balance. Among these is nitric acid (HNO3 ) which is a reservoir for ozone depleting NOx ,but also a key player in the formation of polar stratospheric clouds which, by turning inert species into active radicals, enhance the ozone depletion further. The nadir-viewing IASI instrument is a very good means of obtaining simultaneous data of nitric acid and ozone. Indeed, it measures the radiation of the Earth’s atmosphere in the thermal infrared spectral range, which allows it to measure even at night. This is crucial to the study of polar processes, since they occur mostly during the polar winter, when no light reaches these latitudes. Thanks to its design and its technical characteristics, the IASI instrument provides data all-year round, for every location on the Earth. The purpose of this work is to use this unique set of IASI data to understand what drives the variability of HNO3 in the stratosphere. No study so far has focused on the factors affecting the time and spatial distributions of nitric acid to the extent and scale we propose here. We aim to identify and quantify these factors, and to compare them with the drivers of ozone variability. Nitric acid data are thus obtained for the 10 years of IASI observation (2008 − 2017), and vertical profiles are retrieved in near-real time thanks to the FORLI algorithm developed at ULB. The first part of the present work provides a detailed characterization of the IASI FORLI-HNO3 data set in terms of vertical sensitivity and errors. We show that the HNO3 maximum is found around 20 km altitude, where we also find the maximum sensitivity of the measurements to the vertical profile. The analysis of the averaging kernels shows us that only one level of information can be extracted from the vertical profile, which constrains the rest of our analyses to the use of a total (or almost total) column. We also find that the IASI measurements tend to overestimate slightly the HNO3 column in the upper troposphere/lower stratosphere region of the profile. The data set is validated against ground-based FTIR measurements at different latitudes: we find good agreement between IASI and the FTIR data, which confirms that IASI manages to reproduce the HNO3 columns and their seasonality accurately. Comparisons with a state of the art atmospheric model data are also shown, and suggest that improvement is still largely needed in models to represent the HNO3 distributions accurately. The use of a data-assimilated model (BASCOE) shows a much better agreement with the IASI observations. The next part of the work describes the geophysical analyses carried out, and details the first time series and global distributions of HNO3 from IASI. After describing the various (mostly polar) processes at play observed in the time series, the question of the formation of the polar stratospheric clouds is raised, and further results are shown about the temperature at which these form. While a fixed threshold (195 K) is usually used for geophysical analyses, we find from the observational IASI data set that this fixed temperature can vary substantially depending on local conditions and on altitude. The last sections use multivariate linear regressions to fit the HNO3 and O3 time series, featuring various chemical and dynamical variables in order to identify what factors are responsible for their respective variability. We include the variables most commonly used in such kind of study, i.e. a linear trend, harmonical terms to account for the annual seasonality, and proxies for the quasi-biennial oscillation, the multivariate ENSO index, and the Arctic and Antarctic oscillations. The novelty of our work resides in the addition of a proxy for the volume of polar stratospheric clouds to account for the strong denitrification observed in the HNO3 time series in polar regions. We find that the annual cycle, encompassing the solar seasonality and the Brewer-Dobson circulation, is the factor explaining most of the variability of both HNO3 and O3 ,at almost all latitudes. In the polar regions, however, the volume of polar stratospheric clouds is a key factor contributing the most to their variability. Globally, the same factors explain the same portion of both HNO3 and O3 variability. In the last part of the thesis, we conclude and provide a preliminary co-analysis of HNO3 and O3 from the 10-year IASI data. The results are encouraging and highlight the potential of the IASI measurements to monitor the polar processes on various scales. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-24T19:21:41Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-24T19:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:09/14758-7

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / A computaÃÃo em nuvem surgiu em 2006 com a ideia de transformar a computaÃÃo em um serviÃo utilitÃrio. Esse novo paradigma à baseado em vÃrias tecnologias que vieram amadurecendo ao longo dos tempos, como o sistema distribuÃdo, a computaÃÃo em grade e a virtualizaÃÃo. AlÃm disso, a computaÃÃo em nuvem tem suas caracterÃsticas peculiares, como a customizaÃÃo, a elasticidade e o pagamento por uso do serviÃo. Portanto, por ser um paradigma novo, a nuvem possui muitas questÃes em aberto que precisam ser amadurecidas, como a seguranÃa, a disponibilidade e a tarifaÃÃo. A tarifaÃÃo à uma das principais caracterÃsticas da computaÃÃo em nuvem. Nesse paradigma, o cliente paga pelo que utiliza, modelo conhecido como pey per use. Para isso, à preciso realizar o monitoramento do uso dos recursos a fim de tarifar de acordo com sua utilizaÃÃo. As provedoras de nuvem disponibilizam diferentes tipos de serviÃos aos seus usuÃrios, os principais sÃo:(i) Software como ServiÃo, (ii) Plataforma como ServiÃos e (iii) Infraestrutura como ServiÃo (hardware). No caso dos serviÃos disponibilizados por nuvens de infraestrutura,à necessÃrio medir o uso dos recursos de hardware na nuvem. PorÃm, muitos trabalhos acadÃmicos mostram que o modelo de tarifaÃÃo das provedoras de nuvem nÃo levam em consideraÃÃo requisitos importantes para o cÃlculo da fatura do cliente. Baseado nisso, este trabalho tem por objetivo melhorar a flexibilidade da tarifaÃÃo em nuvens de infraestrutura. Para isso, ele propÃe uma arquitetura e um serviÃo de tarifaÃÃo, o aCCountS (Cloud aCCounting Service) e uma linguagem de domÃnio especÃfico (DSL) para definiÃÃo de polÃticas de tarifaÃÃo em nuvens, chamada de aCCountS-DSL. Inicialmente, foi realizado um estudo na academia e na indÃstria a fim de coletar e classificar os requisitos para flexibilizar a cobranÃa de serviÃos na computaÃÃo em nuvem e criar um novo modelo de tarifaÃÃo. A partir desses estudos foram definidos (i) a linguagem de tarifaÃÃo proposta, os requisitos que sÃo suportados pela linguagem, em seguida a (ii) a arquitetura do serviÃo e a descriÃÃo de suas partes fundamentais e entÃo, (iii) o serviÃo de tarifaÃÃo proposto. Por fim, esse trabalho descreve as avaliaÃÃes experimentais realizadas para testar a corretude do serviÃo e da linguagem propostos. Para isso, foram feitos testes reais a partir da implantaÃÃo do serviÃo em nuvens comerciais com o objetivo de testar o aCCountS e a aCCountS-DSL. / Cloud computing has emerged in 2006 with the idea to make the utility computing service. This new paradigm is based on several mature technologies that have come to the right time, such as grid computing, distributed systems and virtualization. However, cloud computing has its peculiar features, like customization, elasticity and pay-per-use service and, moreover, to be a new paradigm, has many open questions that needs to be mature, such as security, availability and charging. The pricing is a key feature of cloud computing. In this approach the customer pay for your use, model known as pey per use. Then, perform the monitoring of the resources use is needed in order to pricing. In cloud services infrastructure case, monitoring the hardware resources use is necessary. However, many academic studies show that the form of charging by cloud providers do not take into account important requirements for the customers invoice calculation. Based on this, this work aims to improve the flexibility of charging for infrastructure clouds. For this, an academic and industry study was made to collect and sort the requirements for flexible charging services in cloud computing. Thus, an architecture and service charges, the aCCountS (a Cloud Accounting Service) and a domain specific language (DSL) for defining pricing policies in clouds, called Accounts-DSL, was proposed. In this study are defined: (i) the service architecture and the description of its key parts, (ii) the accounting service proposed and how it was developed, and (iii) the charging language and its requirements and grammar. Finally, the experimental evaluation performed to test the correctness of the service and the language proposed are described. For this, real test was made with the service deployment in commercial clouds in order to test the aCCountS and aCCountS-DSL features.

Esta tese visa a mostrar que a comédia As Nuvens de Aristófanes (423 a.C.) possui um valor heurístico para os alunos de graduação de Pedagogia, isto é, que a obra possibilita um trabalho de cotejo de textos para a formação de um quadro complexo da educação ateniense da época. Compõe-se de duas partes, a primeira dedicada ao estudo da peça e de suas possíveis relações com o ensino da filosofia em Atenas e a segunda dedicada ao relato do trabalho com alunos, desenvolvido durante duas experiências com o Curso Experimental. A metodologia utilizada baseia-se em três pilares, a pesquisa bibliográfica, a análise textual e a aplicação experimental em sala de aula. A avaliação final do trabalho mostra que As Nuvens possui um caráter altamente heurístico e que a sua aplicação em sala de aula apresenta resultados altamente satisfatórios. / The aim of this thesis is to show that the comedy Clouds (423 b. C.) by Aristophanes has a heuristic value to the graduation students in Education, i. e., that this play allows a text comparative work in order to form a complex scene of the Athenian education at Aristophanes time. It consists of two parts, the first one shows the play study and its possible relations with the philosophy teaching at Athens and the second one is the report of the work whit graduation students, during two Experimental Course. The methodology used is founded in three cornerstones, the bibliographical research, the textual analysis and the experimental application in class. The conclusive evaluation of this work shows that The Clouds has a highly heuristic character and the use in classrooms has highly satisfactory results.

O objetivo desta tese é analisar aspectos do sistema de satélites da Via Láctea de relevância cosmológica. Dentre estes aspectos destacam-se dois: o censo de satélites da Galáxia – onde constata-se que a quantidade destes objetos é muito inferior ao predito por modelos cosmológicos do tipo Matéria Escura Fria – e a frequência anômala de satélites luminosos, como a Pequena e Grande Nuvem de Magalhães (SMC e LMC respectivamente). Além disso, a determinação dos parâmetros estruturais da LMC pode impor vínculos a sua formação, histórico orbital e sobre a massa de nossa Galáxia. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de busca por satélites da Via Láctea. Esta técnica foi otimizada para utilizar dados da nova geração de grandes surveys de maneira eficiente. Este código, o FindSat, foi validado em uma amostra de galáxias anãs conhecidas e se mostrou eficiente em detectar as galáxias anãs mais tênues de que se tem registro. A aplicação desse código a uma região do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ainda não explorada nesse sentido revelou uma série de candidatos a novos satélites. Foram selecionados os candidatos mais promissores para observação de follow-up. Estas observações revelaram que um destes candidatos é de fato um novo satélite da Via Láctea. Este novo objeto é muito provavelmente um aglomerado globular do halo em estágio avançado de dissolução, porém, seu tamanho e magnitude integrada colocamno em um domínio limítrofe entre aglomerado e galáxia anã. Através da cuidadosa análise dos demais candidatos, constatou-se que nenhum outro é de fato um novo satélite da Galáxia. Além disso, foi realizado o estudo do perfil de densidade e geometria da LMC. Este estudo utilizou dados de verificação científica do Dark Energy Survey (DES). Constatase que o perfil de densidades para estrelas jovens (< 3 Gyr) possui um raio de escala cerca de 50% menor que o da população velha (> 3 Gyr), favorecendo o cenário de formação tipo outside-in. O estudo da extensão da componente estelar da LMC revela um raio de maré de cerca de 18 kpc, permitindo o cálculo da massa dinâmica total da LMC. O valor de massa obtido favorece a hipótese onde as Nuvens de Magalhães estariam por sua primeira passagem pelo perigaláctico. Além disso, a distância heliocêntrica e espessura do disco da LMC foram determinadas utilizando estrelas do Red Clump (RC). Notou-se que regiões no extremo norte da LMC estão sistematicamente mais próximas de nós do que o esperado, este efeito evidencia o warp no disco dessa galáxia. Observou-se que a espessura do disco aumenta na periferia da LMC, caracterizando o fenômeno de flare. O aumento na espessura juntamente com a maior extensão da população velha da LMC é interpretado como a presença de dois componentes discoidais. Esta é a primeira evidência desse tipo baseada apenas em métodos de contagem de estrelas. / The goal of this thesis is to analyse comologically relevant aspects of the Milky Way (MW) satellite system. Among these we may highlight two: the census of MW satellites – where the observed number of these objects is much less than what is expected by Cold Dark Matter (CDM) models – and the anomalous frequency of luminous satellites, such as the Small and Large Magellanic Clouds (SMC and LMC respectively). Besides the cosmological importance of the Clouds, the determination of its structural parameters may help to constraint models for their formation, orbital history, and ultimately the mass assembly in our Galaxy. In this work a technique to search newMWsatellites is developed. This technique was optimized to run efficiently on large datasets, such as the ones being generated by the new generation of surveys. The code, FindSat was validated in a sample of well known MW satellites and has proven to be well succeeded even for the most faint of these objects. The application of this code to an unexplored region of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) revealed a large amount of new dwarf galaxy candidates, some of which where selected for follow-up observation. These observations led to the discovery of a new MW satellite. This new object is most likely a globular cluster in an extreme stage of dissolution. However, its integrated magnitude and size makes it difficult to discern it from a dwarf galaxy. By a careful analysis of the remaining candidates, it was shown that no other new satellite was in the sample. The density profile and geometry of the LMC was also analysed. This study used the recent science verification data from the Dark Energy Survey (DES). It was found that the density profile for young stars (< 3 Gyr) has a scale radius 50% smaller when compared to the one obtained for older stars (> 3 Gyr). This result favours the outsidein galaxy formation scenario. The total extension of the LMC stellar component was measured, allowing the estimate of a truncation radius of about 18 kpc. Assuming that this truncation has tidal origins the dynamical mass of the LMC is inferred. The mass value found favours the case for the first perigalactic passage of the Clouds. Besides that, the heliocentric distance and thickness of the LMC disk was determined using Red Clump (RC) stars. Evidence for warp was found in the North edge of the LMC, in the sense that the disk is systematically more distance than expected. While the thickness of the disk increases towards the outer parts of the LMC, which is a phenomena known as flare. This effect joined with the fact that the older LMC stellar population is more extended, favours the presence of two disk components in this galaxy. This is the first evidence of this kind based only on star counts.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-16T15:44:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Ricardo Cesar de Andrade para Biblioteca Central.pdf: 5398475 bytes, checksum: 9946e56835bd8c5b975cbba26079b709 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T15:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Ricardo Cesar de Andrade para Biblioteca Central.pdf: 5398475 bytes, checksum: 9946e56835bd8c5b975cbba26079b709 (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / A radiação extraterrestre é atenuada pela atmosfera em diferentes proporções, dependendo, principalmente do ângulo zenital solar e da altitude no ponto de medição. Neste trabalho, são apresentados valores da radiação solar total acima da condição de céu claro, que, em alguns dias, superou a constante solar corrigida pela distância Sol-Terra (CSC). Assim, esta pesquisa relata uma análise detalhada do efeito lente produzido por nuvens na irradiação solar global medido no Nordeste do Brasil, nas cidades de Água Branca, Santana do Ipanema, Palmeira dos Índios, Laje, Pão de Açúcar, Arapiraca, Coruripe e Maceió, no período de janeiro a dezembro de 2008, e, para a cidade de Recife, nos meses de outubro e novembro de 2015. Foram feitas medições com 1 minuto de intervalo, usando o piranômetro B&W da Eppley com incerteza estimada de 5%. Verificou-se que: a) o fenômeno não é incomum; b) a duração do efeito pode atingir 34 minutos; c) a existência de um efeito sazonal, com maior probabilidade de ocorrência nos meses de abril e outubro; d) valores medidos da radiação solar superiores à radiação solar extraterrestre na ordem de 300 W/m2; e e) uma forte assimetria foi detectada no perfil de ocorrência do fenômeno entre o período da manhã e à tarde. Os dados aferidos demonstraram que a radiação extrema, acima do valor extraterrestre, com duração de até 30 minutos, pode significar índices UV (IUV) muito elevados e potencialmente perigosos. / The extraterrestrial radiation is attenuated by the earth atmosphere in different proportions depending mainly on the solar zenith angle and the altitude of the measurement point. This work presents the total solar radiation values above clear-sky conditions that in some days surpassed the Solar constant corrected by the Sun-Earth distance (CSC). Thus, this research reports a detailed analysis of lens effect produced by clouds in the global solar radiation measured in the Northeast of Brazil. Therefore in the cities of Água Branca, Santana de Ipanema, Palmeiras dos Índios, Laje, Pão de Açúcar, Arapiraca, Coruripe and Maceió, was measured between January and December of 2008, and in Recife from October and November of 2015. Measurements have been taken with one-minute intervals using Eppley and B&W pyrometers with an uncertainty estimated of 5%. It has been found that a) the phenomenon is not unusual; b) the duration of the effect can reach 34 minutes; c) the existence of a seasonal effect with greater probality of occurrence in April and October; d) the measurement values of extraterrestrial solar radiation in the order of 300 W/m² above normal condition; and e) a strong asymmetry was detected in the occurrence phenomenon profile between the span of the morning and in the afternoon. Accessed data indicates that the extreme solar radiation, above the extraterrestrial solar radiation, lasting up to 30 minutes, might indicates a very high and potentially dangerous UV index.

Orientadores: Hilton Silveira Pinto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_AnaMariaHeuminskide_D.pdf: 1178810 bytes, checksum: 3b4588a2aea0acf75e80295e33d537b6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Das variáveis que compõem o balanço hídrico, a precipitação é, certamente, o fator natural determinante da produção agrícola no país. A deficiência hídrica afeta praticamente todos os aspectos relacionados ao desenvolvimento e produtividade das culturas agrícolas. Por outro lado, o excesso de precipitação também pode influenciar negativamente na quantidade e na qualidade dos grãos a serem colhidos. Uma das maiores dificuldades para os tomadores de decisões é o acompanhamento das condições de tempo ocorridas, pois a rede de estações de superfície é deficiente e mal distribuída e nem sempre os dados são disponibilizados. Deve-se considerar ainda que a grande variabilidade espacial e temporal da precipitação impede que o pluviômetro represente adequadamente as chuvas incidentes em uma determinada área. A estimativa de precipitação a partir de imagens obtidas por satélites ou radares, em função da excelente cobertura espacial e temporal, pode apresentar-se como a única forma de obtenção de dados pluviométricos representativos de uma determinada área. O presente trabalho teve como objetivo propor um método de estimativa de precipitação para fins agrícolas, por meio de imagens do satélite meteorológico GOES-12, utilizando como ¿referência terrestre¿ os dados do radar meteorológico do IPMet/UNESP localizado em Bauru e quatro pluviômetros localizados dentro da área de cobertura do radar. Os resultados mostram que precipitações oriundas de nuvens mais frias são mais previsíveis pelos satélites do que provenientes de nuvens mais quentes. Nuvens com temperaturas em torno de 234K são capazes de produzir precipitação, mas nem toda nuvem com essa temperatura pode ser diretamente relacionada com precipitação na superfície. É demonstrado que o limiar de temperatura de brilho de 225K é o mais indicado para estimar precipitação em superfície, reforçando a hipótese de que há uma relação entre as informações obtidas pelo satélite e a precipitação em superfície. Assim como o modelo de MARSHALL E PALMER (1948) apresenta deficiências na relação Z-R, os modelos que utilizam a relação entre refletividade do radar e precipitação obtidos para a região não apresentaram melhor performance. O trabalho desenvolvido indica a possibilidade de acompanhamento de intervalos de estiagens em regiões agrícolas com o uso de imagens satelitarias tornando-se uma ferramenta adequada ao monitoramento agrícola e na estimativa de quebra de safras do país / Abstract: Considering the variables that compose the water balance, precipitation is certainly the most important factor for the agricultural yield in Brazil. The water deficiency affects practically all the aspects related to the development of the cultures. On the other hand, the precipitation excess can interfere as a negative factor in the quality of the final products. One of the highest difficulty for the decision makers in agriculture is the weather monitoring capability since, mainly in Brazil, the meteorological stations network is very poor, badly distributed and the data administrators normally impose restrictions for delivering information. The possibility of estimating precipitation from satellite images in function of the excellent space and time covering cicles can be analysed as an important way for collecting rainfall data for large areas. The present work has the objective of develop a method for estimating rainfall volume for agricultural purposes based on the use of meteorological images collected by the satellite GOES-12 having as terrestrial reference the images of the weather radar of IPMet/UNESP located in the city of Bauru, SP and 4 rain gauges inside the area of radar covering. The results showed that clouds with temperatures around 234K are capable to produce precipitation. As well as the model of MARSHALL and PALMER (1948) showed some deficiencies related to Z-R parameters, the models using the relation between reflectivity of the radar images and precipitation for the region also did not have better performance. The present work shows a possibility of using satellites images for estimating dry spells in large regions of the country that can interfere in the final yield of agriculture / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Submitted by Maria Eneide de Souza Araujo (mearaujo@ipen.br) on 2015-02-24T19:21:41Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-02-24T19:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A cobertura de nuvens e os aerossóis são os dois principais fatores que modulam a energia solar que atinge a superfície e é absorvida pela atmosfera. Esses dois fatores, portanto, têm um papel essencial no clima do planeta. Há atualmente um interesse nos efeitos radiativos dos aerossóis, particularmente por causa da atividade antrópica, que aumenta sua concentração na atmosfera, e por sua íntima relação com a formação de nuvens. Partículas que podem ser ativadas e ganhar água para se tornarem nevoeiro ou gotas de nuvens, na presença de supersaturação de vapor de água, são chamadas de Núcleo de Condensação de Nuvens. O estudo das partículas que aumentam de tamanho com o ganho de água conforme aumenta a umidade relativa (higroscopicidade) torna-se então de fundamental importância no entendimento da contribuição dos aerossóis na regulação do clima do planeta. O LIDAR é um instrumento promissor no estudo da higroscopicidade dos aerossóis atmosféricos, porque pode operar em ambiente não perturbado e em condições muito próximas da saturação. O LIDAR Raman apresenta a vantagem de poder obter o perfil de vapor de água e retroespalhamento de aerossóis no mesmo volume atmosférico e sem nenhuma suposição a priori a respeito da razão LIDAR Este trabalho objetiva avaliar o crescimento higroscópico do material particulado urbano em São Paulo, Brasil, e em Washington, D.C, Estados Unidos durante a campanha NASA-Discover-AQ com o uso da técnica LIDAR Raman, obtendo o fator de crescimento por higroscopicidade. Apesar da metodologia que se baseia na determinação de uma atmosfera bem misturada com o uso de radiossondagem já ter sido utilizada na literatura, este trabalho acrescenta importantes informações, já que não se tem notícias de outros estudos extensos com múltiplos casos feitos com o LIDAR Raman para avaliação de higroscopicidade nos Estados Unidos, bem como é a primeira vez que este estudo é feito em São Paulo, como resultado de três anos de aquisição de dados. Os resultados mostram que é possível identificar o crescimento higroscópico dos aerossóis em ambas os ambientes de estudo, cuja detecção depende de condições atmosféricas que estão raramente presentes, tornando o estudo da higroscopicidade com o LIDAR um desafio que exige uma extensa coleta de dados. Mostram ainda que a determinação da origem e o estudo conjugado das propriedades químicas da população de aerossóis são informações que auxiliariam no entendimento do comportamento higroscópico, aprofundamentos estes que podem ser derivados deste trabalho. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:09/14758-7

D’ici 2020, l’univers numérique atteindra 44 zettaoctets puisqu’il double tous les deux ans. Les données se présentent sous les formes les plus diverses et proviennent de sources géographiquement dispersées. L’explosion de données crée un besoin sans précédent en terme de stockage et de traitement de données, mais aussi en terme de logiciels de traitement de données capables d’exploiter au mieux ces ressources informatiques. Ces applications à grande échelle prennent souvent la forme de workflows qui aident à définir les dépendances de données entre leurs différents composants. De plus en plus de workflows scientifiques sont exécutés sur des clouds car ils constituent une alternative rentable pour le calcul intensif. Parfois, les workflows doivent être répartis sur plusieurs data centers. Soit parce qu’ils dépassent la capacité d’un site unique en raison de leurs énormes besoins de stockage et de calcul, soit car les données qu’ils traitent sont dispersées dans différents endroits. L’exécution de workflows multisite entraîne plusieurs problèmes, pour lesquels peu de solutions ont été développées : il n’existe pas de système de fichiers commun pour le transfert de données, les latences inter-sites sont élevées et la gestion centralisée devient un goulet d’étranglement. Cette thèse présente trois contributions qui visent à réduire l’écart entre les exécutions de workflows sur un seul site ou plusieurs data centers. Tout d’abord, nous présentons plusieurs stratégies pour le soutien efficace de l’exécution des workflows sur des clouds multisite en réduisant le coût des opérations de métadonnées. Ensuite, nous expliquons comment la manipulation sélective des métadonnées, classées par fréquence d’accès, améliore la performance des workflows dans un environnement multisite. Enfin, nous examinons une approche différente pour optimiser l’exécution de workflows sur le cloud en étudiant les paramètres d’exécution pour modéliser le passage élastique à l’échelle. / By 2020, the digital universe is expected to reach 44 zettabytes, as it is doubling every two years. Data come in the most diverse shapes and from the most geographically dispersed sources ever. The data explosion calls for applications capable of highlyscalable, distributed computation, and for infrastructures with massive storage and processing power to support them. These large-scale applications are often expressed as workflows that help defining data dependencies between their different components. More and more scientific workflows are executed on clouds, for they are a cost-effective alternative for intensive computing. Sometimes, workflows must be executed across multiple geodistributed cloud datacenters. It is either because these workflows exceed a single site capacity due to their huge storage and computation requirements, or because the data they process is scattered in different locations. Multisite workflow execution brings about several issues, for which little support has been developed: there is no common ile system for data transfer, inter-site latencies are high, and centralized management becomes a bottleneck. This thesis consists of three contributions towards bridging the gap between single- and multisite workflow execution. First, we present several design strategies to eficiently support the execution of workflow engines across multisite clouds, by reducing the cost of metadata operations. Then, we take one step further and explain how selective handling of metadata, classified by frequency of access, improves workflows performance in a multisite environment. Finally, we look into a different approach to optimize cloud workflow execution by studying some parameters to model and steer elastic scaling.