Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The itinerant ferromagnetic Y Co3, Tc = 301K, presents a crystalline structure with a hexagonal unit cell. It has thirty six atoms that are distributed in five different crystallographic sites, three for the Co and two for Y atoms. In this work we calculate the magnetic moment as a function of temperature to the pseudo-binary compound Y0.8Gd0.2Co3, which has localized and itinerant magnetic behaviour. To determine the localized contribution, which is described by the Brillouin function, is necessary to know the polarization of the d electrons that act at the rare earth sites; the itinerant magnetism is given by the 3d bands of Co atoms. In order to obtain these values we perform a first principle calculation with LMTO method. This calculation show that a little polarization of the Y atoms is contrary to the direction to the magnetization in the Co sites. Adopting the hypothesis that the behaviour of the itinerant electrons is not affected by the dilution of the Gd atoms in the Y Co3 compound, the calculation of the magnetic moment of the localized and itinerant electrons was possible. The temperature effect on the itinerant magnetism was simulated by a function obtained from a rigourous calculation in the functional integral formalism. The pseudobinary total magnetic momentum as a temperature function is obtained by the sum of these two contributions. / O ferromagneto itinerante Y Co3, Tc = 301K, tem estrutura cristalina formada por uma célula unit´aria hexagonal simples, com trinta e seis átomos distribuídos em cinco diferentes sítios cristalográficos, três para os átomos de Co e dois para os de Y. Neste trabalho calculamos o momento magnético em função da temperatura para o composto pseudobinário Y0.8Gd0.2Co3, este possui características magnéticas localizadas e itinerantes. Para a determinação da contribuição localizada, determinada pela função de Brillouin é necessário conhecer a polarização dos elétrons d que atuam na terra rara. Para a contribuição itinerante necessitamos da polarização dos átomos de Co. Para obter esses valores realizamos um cálculo de primeiros princípios LMTO-TB no composto Y Co3. Este cálculo nos mostra que há uma pequena polarização dos átomos de Y em sentido oposto a magnetização dos sítios de Co. Com a hipótese de que o comportamento dos elétrons itinerantes não ser alterado pela dissolução de átomos Gd no composto Y Co3, foi possível o cálculo do momento magnético dos elétrons localizados. O efeito da temperatura no magnetismo itinerante foi simulado por uma função obtida de um cálculo rigoroso, utilizando o formalismo da integral funcional. Com a soma das duas contribuições obtemos o momento magnético total do pseudobinário em função da temperatura.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-07-26T12:26:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CaulimCalcinadoEstudo.pdf: 6350223 bytes, checksum: 537a1eb9022accf885181bf0f32fb474 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-23T13:12:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CaulimCalcinadoEstudo.pdf: 6350223 bytes, checksum: 537a1eb9022accf885181bf0f32fb474 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T13:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CaulimCalcinadoEstudo.pdf: 6350223 bytes, checksum: 537a1eb9022accf885181bf0f32fb474 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo cinético da dissolução do metacaulim (caulim calcinado) foi desenvolvido para o caulim de cobertura de papel oriundo da região do Rio Capim (Estado do Pará, norte do Brasil). O caulim foi calcinado a 700ºC por 2 horas para obtenção do metacaulim e, em seguida, lixiviado com ácido sulfúrico, clorídrico e nítrico nas temperaturas de 95ºC, 80ºC e 70ºC ± 3°C. Nas lixiviações foram usados excessos ácidos correspondentes a 5%. Foram coletadas amostras, com intervalos pré-determinados a cada 15 minutos até tempo total de 3 horas, as quais foram submetidas à análise de alumínio através do método titrimétrico com EDTA. Foram obtidas extrações finais de alumínio de 97,42%, 97,99% e 95,9% para o ácido sulfúrico, clorídrico e nítrico, respectivamente. O ácido clorídrico foi o mais rápido e o ácido nítrico apresentou um comportamento semelhante ao do ácido sulfúrico. Foram utilizados modelos cinéticos de reação homogênea (Método Integral, Método das Meias-Vidas e Método das Velocidades Iniciais) e heterogênea (Shrinking Core Model). O modelo cinético que melhor se ajustou aos dados obtidos foi o Shrinking Core Model considerando partículas esféricas com tamanho constante. Trata-se de um processo quimicamente controlado, com reação de primeira ordem em relação ao alumínio do metacaulim, de primeira ordem em relação à concentração do ácido sulfúrico, clorídrico ou nítrico e energias de ativação equivalentes a 87,78 kJ/mol, 90,60 kJ/mol e 91,58 kJ/mol, respectivamente. Pesquisas realizadas anteriormente, utilizando excesso de um dos reagentes acima de 50%, estão em consonância com os dados encontrados neste trabalho desenvolvido com excesso ácido de apenas 5%. O estudo da utilização do caulim calcinado como precursor na produção de sílica porosa foi desenvolvido a partir do sólido obtido no processo de lixiviação com ácido sulfúrico. O material lixiviado era um sólido microporoso, com teor de sílica de 86,7%, elevada área específica (297,13 m²/g) e capacidade de adsorção de umidade compatível com sílica gel comercial. / A kinetic study of metakaolin (calcined kaolin) dissolution was carried out using kaolin for paper coating derived from the Rio Capim region (Pará State, Northern Brazil). The kaolin was calcined at 700ºC for 2 hours, in order to obtain metakaolin, and then leached with sulfuric, hydrochloric and nitric acid at 95ºC, 80ºC and 70ºC ± 3°C. The leachings were performed using excess acid of 5%. Samples were collected every 15 minutes for 3 hours and subjected to aluminum analysis by the EDTA titrimetric method. Final aluminum extraction of 97.42%, 97.99% and 95.9% was obtained with sulfuric, hydrochloric and nitric acid, respectively. Hydrochloric acid was faster than nitric and sulfuric acid, which showed a similar dissolution behavior. Kinetic models of homogeneous (Integral Method, Method of Half-Lives and Method of Initial Rates) and heterogeneous (Shrinking Core Model) reaction were used. The Shrinking Core Model for spherical morphology with a constant size showed better fit. The leaching process is chemically controlled, with leaching reaction of the first order with respect to aluminum from metakaolin, the first order with respect to sulfuric, hydrochloric and nitric acid concentration and activation energies of 87.78 kJ/mol, 90.60 kJ/mol and 91.58 kJ/mol, respectively. Previous research, using excess acid above 50%, are consistent with the data found in this study carried out with only 5% excess acid. The study about the application of calcined kaolin as a precursor in the porous silica production was carried out with the solid obtained in the leaching process with sulfuric acid. The leached material was a microporous solid, with 86.7% of silica, high specific area (297.13m²/g) and humidity adsorption capacity compatible with commercial silica.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-10-09T18:14:36Z No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-10-17T18:23:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T18:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Daneele Saraçol Tusnski.pdf: 4058221 bytes, checksum: b1d5f8ffb7c0a537e1fd3b66e0ee93a1 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The emission of 𝛾-rays in solar flares is produced by interactions of primary electrons and ions accelerated to high energies with nuclei in the ambient solar atmosphere. The analysis of the 𝛾-ray spectra observed during solar flares provides important diagnostics on the mechanisms of primary particle acceleration and on the structure and evolution of the ambient plasma. In this work we investigate the high energy nuclear processes that occur in solar flares using FLUKA, a package of general purpose integrated routines for Monte Carlo calculations of particle transport and interactions in matter. Our main aim is to validate FLUKA as an effective tool for the modeling of nuclear processes in the context of solar flares. In order to accomplish that, we have performed simulations of the 𝛾-ray spectrum considering realistic models for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated ions (protons, 𝛼-particles and heavier nuclei) with different energy and angular distributions. From the results obtained in the simulations with FLUKA, we have built templates for the nuclear de-excitation lines emission spectrum and for the full 𝛾-ray emission spectrum, which were incorporated to the program OSPEX for the fitting of spectra from observed events. Using these templates in combination with standard-functions avaiable in the programa OSPEX we have obtained statistically reasonable fittings for the 𝛾-ray spectra of the July 23, 2002 and June 12, 2010 solar flares, similar to the fittings obtained with templates built from nuclear de-excitation lines emission spectra calculated with the code developed by Murphy et al. (2009). To the best of our knowledge, the fittings carried out with the FLUKA templates for the full 𝛾-ray emission spectrum can be regarded as the first attempt to use a single code to implement a self-consistent treatment of the several spectral components in the energy range from ∼ 100’s keV to ∼ 100’s MeV. / A emissão de raios-𝛾 em explosões solares é produzida por interações de elétrons e íons primários acelerados a altas energias com núcleos na atmosfera solar ambiente. A análise dos espectros de raios-𝛾 observados durante as explosões solares fornece diagnósticos importantes sobre os mecanismos de aceleração das partículas primárias e sobre a estrutura e evolução do plasma ambiente. Neste trabalho investigamos os processos nucleares de alta energia que ocorrem em explosões solares utilizando o FLUKA, um pacote de rotinas integradas de uso geral para o cálculo Monte Carlo do transporte e das interações de partículas na matéria. Nosso principal objetivo é validar o FLUKA como ferramenta efetiva para a modelagem de processos nucleares no contexto de explosões solares. Para tanto, realizamos simulações do espectro de raios-𝛾 considerando modelos realísticos para a atmosfera solar ambiente e feixes de íons acelerados (prótons, partículas-𝛼 e núcleos mais pesados) com diferentes distribuições energéticas e angulares. A partir dos resultados obtidos nas simulações com o FLUKA, construímos templates para o espectro de emissão de linhas de desexcitação nuclear e para o espectro completo de emissão de raios-𝛾, os quais foram incorporados ao programa OSPEX para o ajuste de espectros de eventos observados. Utilizando esses templates em combinação com funções-padrão disponíveis no programa OSPEX obtivemos ajustes estatisticamente razoáveis para os espectros de raios-𝛾 das explosões solares de 23 de julho de 2002 e 12 de junho de 2010, semelhantes aos ajustes obtidos com templates construídos a partir de espectros de emissão de linhas de desexcitação nuclear calculados com o código desenvolvido por Murphy et al. (2009). Até onde sabemos, os ajustes realizados com os templates FLUKA para o espectro completo de emissão de raios-𝛾 podem ser considerados como a primeira tentativa de utilizar um único código para implementar um tratamento auto-consistente das várias componentes espectrais na faixa de energia de ∼ 100’s keV a ∼ 100’s MeV.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-09T20:55:19Z No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-04-28T15:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-28T15:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jordi Tuneu Serra.pdf: 8296569 bytes, checksum: e9faefc7194d700f5115bac2aec5eb47 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent observations of solar flares at high-frequencies in radio and in the medium infrared have provided evidence of a new spectral component with fluxes increasing with frequency in the sub-𝑇𝐻𝑧 to 𝑇𝐻𝑧 range. This new component occurs simultaneously but is separated from the well-known microwave spectral component that has a maximum at frequencies of order of tens of 𝐺𝐻𝑧, resulting in a doublespectrum structure. Several mechanisms based on different emission processes have been proposed to interpret the new 𝑇𝐻𝑧 spectral component but its origin still remains unknown. The aim of this work is to study the mechanisms of production of secondary electrons and positrons in high-energy nuclear processes (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) which occur in solar flares and its possible contribution to the 𝑇𝐻𝑧 spectral component via the emission of gyrosynchrotron/synchrotron radiation. We also discuss the possible contribution of low-energy secondary electrons (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) to the microwave spectrum of intense events. Using the package FLUKA, a Monte Carlo simulator for calculations of particle transport and interactions in matter, we obtain the energy distributions for secondary electrons and positrons generated by collisions between accelerated protons or 𝛼-particles and nuclei from the ambient solar atmosphere. We consider a simple model for the ambient solar atmosphere and beams of accelerated protons or 𝛼-particles with power-law energy distribution and different angular distributions. The emission spectrum of gyrosynchrotron/synchrotron radiation is obtained by summing the contributions to the total flux density from the secondary electrons and positrons, calculated using a code based on Ramaty’s algorithm from the respective distributions of energy obtained with FLUKA. / Observações recentes de explosões solares em altas frequências de rádio e no infravermelho médio têm fornecido evidências de uma nova componente espectral com fluxos crescentes com a frequência na faixa de sub-𝑇𝐻𝑧 a 𝑇𝐻𝑧. Essa nova componente ocorre simultaneamente mas é separada da bem conhecida componente espectral em micro-ondas que exibe fluxos com máximo em frequências da ordem de dezenas de 𝐺𝐻𝑧, resultando em uma estrutura de duplo-espectro. Vários mecanismos baseados em diferentes processos de emissão têm sido propostos para interpretar a nova componente espectral 𝑇𝐻𝑧 mas sua origem continua ainda desconhecida. O objetivo deste trabalho é estudar os mecanismos de produção de elétrons e pósitrons secundários em processos nucleares de alta energia (∼ 𝐺𝑒𝑉 ) que ocorrem em explosões solares e sua possível contribuição para a componente espectral 𝑇𝐻𝑧 por meio da emissão de radiação girossincrotrônica/sincrotrônica. Também discutimos a possível contribuição de elétrons secundários de baixa energia (∼ 0.1 − 10 𝑀𝑒𝑉 ) para o espectro em micro-ondas de eventos intensos. Utilizando o pacote FLUKA, um simulador Monte Carlo para cálculos do transporte e das interações de partículas na matéria, obtemos as distribuições de energia de elétrons e pósitrons secundários gerados por colisões entre prótons ou partículas-𝛼 acelerados e núcleos da atmosfera solar ambiente. Consideramos um modelo simples para a atmosfera solar ambiente e feixes de prótons ou partículas-𝛼 acelerados com distribuição de energia do tipo lei de potência e diferentes distribuições angulares. O espectro de emissão de radiação girosincrotrônica/sincrotrônica é obtido somando-se as contribuições para a densidade de fluxo total devidas a elétrons e pósitrons secundários, calculadas utilizando-se um código baseado no algoritmo de Ramaty a partir das respectivas distribuições de energia obtidas com o FLUKA.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentacao.pdf: 96667 bytes, checksum: e7f1fe5d7d1c5dc220ec648e01fc9e42 (MD5) 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.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentacao.pdf: 262967 bytes, checksum: c6a742260cb0620fb4147e1ba5cd448e (MD5) 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.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSantiago.pdf: 606719 bytes, checksum: 38e30569276229fb74710b61a35a4dad (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Like a classical computer, a quantum computer would be affected by errors. Those need to be identified and corrected, so we need quantum error correcting codes. In this work, we study the Codeword Stabilized Quantum Codes (CWS codes) a generalization of the stabilizers quantum codes. First, we make a detailed description, with a new approach of the results about CWS codes on systems with more than one level (qudits). We make clear what results are correct in general and what results are correct only for qubits, qupits (prime number of levels) or what are correct for graph-states. We also show a new result that relates CWS codes with stabilizer codes generalizing the results found in the literature. After that, but only for qubits and CWS codes in a standard form, we also show new results on the kind of observables we may use to identify the errors in a CWS code. We create than a procedure to find these observables. Those observables not always suffices to identify the error, but when they do, the procedure to identify the errors is made in an efficient way. / Em um computador quântico, da mesma forma que em um computador clássico, a informação está sujeita a erros que precisam ser detectados e corrigidos, de onde surge a necessidade dos códigos quânticos de correção de erros. Neste trabalho estudamos os códigos CWS (Codeword Stabilized quantum codes) que generalizam os códigos estabilizadores. Primeiramente, descrevemos detalhadamente os códigos CWS sobre sistemas quânticos de mais de um nível (qudits) a partir de uma nova abordagem. Deixamos claro quais resultados valem em geral e quais valem apenas para qubits, qupits (sistemas com número primo de níveis) e quais valem no caso do código CWS ser baseado em um estado-grafo. Apresentamos também um novo resultado que relaciona códigos CWS com códigos estabilizadores generalizando os resultados presentes na literatura. Posteriormente, caracterizamos um tipo de operador de medida para códigos CWS para qubits. Criamos então um procedimento para buscar estes operadores, que nem sempre são suficientes para identificar o erro ocorrido, mas quando são, o fazem de forma eficiente.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pablo Ivan Pereira Ramos.pdf: 9216448 bytes, checksum: 4c970a807133990330fd4cfafe423eaf (MD5) Previous issue date: 2012-08-20 / Klebsiella pneumoniae é uma enterobactéria Gram-negativa frequentemente associada a surtos de infeções hospitalares em todo o mundo. Esta bactéria possui um amplo repertório de genes de resistência e virulência, os quais lhe permitem evadir o sistema imune do hospedeiro (atraées do polissacardeo capsular [CPS]) e resistir a antimicrobianos (pela expressão de bombas de efuxo e enzimas B-lactamases, por exemplo). Sendo assim, o conhecimento deste repertório é condição sine qua non para a elaboração de estrat égias de controle deste patógeno, e o campo da Bioinformática, através da genômica comparativa, fornece o ferramental necessário a este propósito. O sequenciamento de um isolado brasileiro de K. pneumoniae, denominado Kp13, obtido durante um surto hospitalar ocorrido no Sul do país em 2009, representou o ponto de partida deste trabalho. Objetivou-se (i) analisar, comparativamente, o genoma do isolado Kp13 com o de outras K. pneumoniae disponíveis nos bancos de dados públicos, com foco específico no repertório de genes de virulência e resistência, bem como identficar regiões de "plasticidade genômica" no cromossomo de Kp13; (ii) estudar o cluster cps (cpsKp13) para síntese do CPS do isolado Kp13; (iii) realizar a reconstrução do metabolismo de pequenas moléculas deste isolado, manualmente refinando a rede metabólica e modelando-a sob a forma de grafo; a partir da rede reconstruída, determinar suas características topológicas e identificar nós que podem ser considerados pontos de "estrangulamento" do metabolismo de Kp13 e que representam possíveis alvos para antimicrobianos. Os resultados da analise comparativa revelaram a grande plasticidade existente entre os genomas de K. pneumoniae e do isolado Kp13 especificamente. Foram identificados genes relacionados a resistência, tais como bombas de efluxo pertencentes as cinco principais famílias de transportadores e que podem estar envolvidas na resistência a uma ampla gama de antimicrobianos, corroborando o fenótipo de multirresistência apresentado por Kp13. Genes governando a expressão de enzimas responsáveis pela síntese de enterobactina e yersiniabactina, sideróforos importantes para a aquisição de ferro, foram igualmente identificados e podem contribuir para a virulência deste isolado. Onze regiões de plasticidade foram detectadas com relação a outras K. pneumoniae, muitas destas possuindo características de transferência horizontal, como a presença de transposases e elementos de fagos. A análise de cpsKp13 revelou uma estrutura singular dentre os demais loci cps previamente estudados, a exemplo de uma composição única de glicosiltransferases, e a inversão do gene wzy. Foram identificadas vias metabólicas que podem levar à síntese de diversos resíduos de monossacarídeos potencialmente presentes na composição do CPS de Kp13. A reconstrução do metabolismo de Kp13 e sua representação na forma de grafo permitiram a identificação de nós importantes e que representam potenciais alvos terapêuticos para o controle deste patógeno. O ranqueamento destes nóos com base em sua centralidade permitiu priorizar àqueles possuindo maior influência no metabolismo da bactéria. A aplicação de ferramentas de bioinformáatica ao estudo do genoma de K. pneumo- niae Kp13 permitiu identificar o seu repertório de virulência e resistência, e representa o primeiro estudo deste tipo realizado em um isolado brasileiro. O sequenciamento de bactérias obtidas em outros locais do país pode contribuir para a identificação das características em comum entre as K. pneumoniae circulantes no Brasil, e este trabalho representa um passo inicial neste sentido.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_de_Doutorad--Jalil_Khatibi_Moqadam.pdf: 1436910 bytes, checksum: b9b764cc6fff54e55232108ba8b66c73 (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / In this thesis, the performance of the Toffoli gate under the influence of imperfections is studied. After giving a brief introduction to quantum computing and quantum control theory, superconducting charge qubits and their couplings to the transmission line resonator are discussed. Then, the implementation of the Toffoli gate in a chain of three superconducting transmon qubits, using quantum control methods, is reviewed. Having established the gate, the noise is introduced in the interqubits interactions. The coupling constants are then no longer fixed, instead, they fluctuate around average values obeying some given probability density functions characterizing the dynamical-imperfection case. The static-imperfection case in which the values of the coupling constants are not exactly known is also considered. Finally, a more robust gate is designed by modifying the quantum optimization problem using some weighted average fidelity as the objective functional. / Neste trabalho, o desempenho da porta Toffoli sob a influência de imperfeições é estudada. Depois de dar uma breve introdução a computação quântica e teoria de controle quântico, os qubits supercondutores de tipo de carga e seus acoplamentos a um ressonador da linha de transmissão são discutidos. Em seguida, a execução da porta Toffoli numa cadeia de três qubits supercondutores de tipo transmon, utilizando métodos de controle quântico, é revisada. Tendo estabelecido a porta, o ruído e introduzido nas interações entre os qubits. As constantes de acoplamento, então, não ficam fixas, flutuam em torno de valores médios e obedecem a algumas funções de densidade de probabilidade conhecidas que caracterizam o caso da imperfeição dinâmica. O caso da imperfeição estática no qual os valores das constantes de acoplamento não são conhecidas com precisão é também considerado. Finalmente, uma porta mais robusta e projetada com uma modificação do problema de otimização quântico usando uma fidelidade media ponderada como funcional objetivo.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoEllenCorrea.pdf: 9749144 bytes, checksum: 89fe6968016fd6c546c16b922bf067c5 (MD5) Previous issue date: 2012-08-09 / This work describes the fundamental elements of medical simulations. It also documents a medical training prototype that was developed. Such prototype is composed of 3d models of a surgery room, anatomical models of a patient as well as models of a medical crew. The prototype also allows one to perform actions linked to the medical training of the pleural puncture. Finally, the prototype contains an evaluation agent that verifies the performance of the users while performing the medical procedure. This work goes on to evaluate the usability of a head mounted display in a medical simulation when compared with a simpler solution that uses just a LCD display. / Este trabalho descreve os elementos fundamentais para a construção de um sistema para simulação médica e o desenvolvimento de um protótipo de um ambiente de realidade virtual para treinamento médico. O protótipo inclui modelos 3D de uma sala de cirurgia, da anatomia do paciente virtual e da equipe médica, bem como os módulos de software necessários para simular o treinamento médico no protocolo do procedimento de punção pleural. O sistema possui ainda um agente avaliador capaz de acompanhar o desempenho dos usuários nas etapas necessárias do procedimento médico. Além disso, avaliamos a usabilidade de um capacete de realidade virtual neste tipo de aplicação, através de testes comparativos com uma solução mais simples que utiliza apenas um monitor convencional como saída de vídeo.