Orientador: Aylton Pagamisse / Banca: Maurilio Boaventura / Banca: Messias Meneguette Júnior / Resumo: No sensoriamento remoto, o desenvolvimento dos sistemas sensores e inerente ao fornecimento de dados com maior quantidade, qualidade e variabilidade, fazendo do processamento digital de imagens um meio para aplicação de m etodos matem aticos que aprimoram os resultados já obtidos. Uma característica dos sistemas sensores e a resolução espacial de imagens pancromáticas superior a resolucão espacial das imagens multiespectrais. Uma característica dos sistemas sensores e o fornecimento imagens pancromáticas com resolução espacial superior as imagens multiespectrais, cuja fusão busca melhor resolução espacial com menor perda do conteúdo multiespectral. Existem inúmeros métodos de fusão de imagens bem conhecidos, dentre os quais podemos elencar IHS, YUV e métodos baseados em transformadas multiescala. Os méetodos tipo IHS baseados na transformada wavelet têm gerado excelentes resultados na busca por minorar a distorção das cores no resultado do processo de fusão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In remote sensing, the development of sensor systems is inherent in the provision of data with greater quantity, quality and variability, making the digital image processing a way for an application of mathematical methods to improve the results already achieved. A feature of the sensors systems is to provide panchromatic images with a better spatial resolution than its multispectral images, whose merger preserves spatial details without multispectral content loss. There are numerous widely known fusion methods, among which we can list IHS, YUV and mustiscale transform based methods. IHS type methods based on wavelet transform has generated excellent results in the search for minimizing color distortions in the merger... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Manoel Ferreira Borges Neto / Banca: Carlos Roberto Valêncio / Banca: Wladimir Seixas / Resumo: A curvatura de Ricci desempenha um papel importante em relatividade geral, em que e o termo dominante nas equações de campo de Einstein. Sendo assim, no presente trabalho pretende-se: (i) Desenvolver e aplicar técnicas de fluxo de Ricci à Teoria da Relatividade Geral (TRG); (ii) Discorrer sobre as propriedades do espaço-tempo utilizando superfícies mergulhadas; (iii) Utilizar simulações computacionais em assuntos pertinentes a teoria da Relatividade Geral, particularmente ao estudo dos Buracos Negros e sua evolução. Para tal, utilizar-se-á a plataforma Maple R para simulações utilizando elementos geom étricos do uxo de Ricci, pois esta consiste numa importante ferramenta, já que e uma plataforma integrada, que pode realizar computação simbólica, numérica e visualizações no mesmo ambiente. Pode-se assim realizar todos os passos necessários para as simulações numéricas no fluxo de Ricci utilizando o software Maple R . Esta aplicação pode se tornar uma opção importante a ser adotada, constituindo assim numa base confiável para outros futuros trabalhos / Abstract: The Ricci curvature plays an important role in general relativity, where is the dominant term in Einstein's eld equations. Thus, the present work aims to : (i)Develop and apply Ricci ow techniques to the General Theory of Relativity (TRG);(ii) Discuss the pro-perties of spacetime using layered surfaces;(iii) Using computer simulations in matters pertaining to the theory of General Relativity, particularly the study of black holes and their evolution. To this end, It will use the platform Maple R for simulations using geometric elements of the Ricci ow, because this is an important tool, since it is an integrated platform, that can perform symbolic computation, numerical and views in the same environment. One can thus carry out all the steps necessary for numerical simulations in Ricci ow using software Maple R . This application can become an important option to be adopted, thus providing a reliable basis for other future work / Mestre

Orientador: Eniuce Menezes de Souza / Coorientador: Daniele Barroca Marra Alves / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: Thelma Sáfadi / Resumo: O GPS é um dos sistemas GNSS mais utilizados em razão da sua disponibilidade e do grande desenvolvimento da tecnologia envolvida, fornecendo aos usuários informações sobre posicionamento, navegação e tempo. No entanto, os sinais GPS transmitidos pelo satélite estão sujeitos a diversos tipos de fenômenos causados por irregularridades que ocorrem na ionosfera. A cintilação ionosférica é um destes fenômenos e pode ser descrita como uma mudança rápida na fase e amplitude do sinal GPS, ocasionando um enfraque- cimento ou até mesmo a perda do sinal, dependendo de sua intensidade. Os períodos de cintilação estão relacionados com a hora local, latitude, estações do ano e do nível de atividade solar, sendo que na região equatorial, os efeitos são mais intensos. Os índices S4 tem sido amplamentamente utilizados no estudo da cintilação ionosférica nos sinais GPS. Entretanto, recentemente foi verificada a presença de outros fenômenos nestes índices e foi proposto um índice S4 corrigido, S4corr. Neste trabalho, foi realizada uma análise de va- riânca wavelet nas séries temporais dos índices S4 e S4corr. Devido à presença de lacunas nestas séries temporais, foi necessário investigar estimadores de variância wavelet e res- pectivos intervalos de confiança que pudessem ser estimados mesmo com dados faltantes. A partir da análise de variância wavelet foi possível identificar escalas características que mais contribuem para explicar o comportamento das séries temporais ou a existência de um processo estocástico que melhor caracterize a série temporal dos índices S4 e S4corr... / Abstract: The GPS is one of the GNSS systems most commonly used due to their availability and the great development of the involved technology, providing information on positioning, navigation and time to the users. However, GPS signals transmitted by satellites are subject to several types of phenomena caused by irregularridades in the ionosphere. The ionospheric scintillation is one of these phenomena that can be described as a rapid change in the phase and amplitude of the GPS signal, leading to a weakening or even loss of the signal, depending on its intensity. The scintillation periods are related to the local time, latitude, season of the year and the level of solar activity, wherein in the equatorial region, the effects are more intense.The S4 index has been widely used in the study of ionospheric scintillation in GPS signals. However, recently the presence of other phenomena in these indices was verified and proposed its correction (S4corr). In this work, we performed an wavelet variance analysis in the time series of the S4 index to check for changes in the behavior of S4 and S4corr indexes. Due to the presence of gaps in these time series, the investigation of estimators as well as the respective confidence intervals that could be estimated even with missing data was need. From the wavelet variance analysis was possible to identify the characteristic scales of larger contribution to explain the time series behavior, or a stochastic process that best characterizes the time series of S4 and S4corr indexes. Furthermore, some probability distributions that fit the S4 e S4corr... / Mestre

Orientador: Ivan Rizzo Guilherme / Banca: Hilda Carvalho de Oliveira / Banca: Seiji Isotani / Resumo: A utilização da Web como plataforma para a educação a distância (e-learning) tem sido uma das grandes alternativas para a educação em sala de aula tradicional. Embora esses sistemas sejam amplamente utilizados, existem limitações quanto à dificuldade de busca, integração e reuso dos objetos de aprendizagem (OAs). A incorporação das tecnologias da Web Semântica, ontologias e agentes inteligentes nos sistemas educacionais baseados na Web, permitem aprimorar os processos de adaptação e de interoperabilidade dos ambientes educacionais, principalmente na recuperação e na recomendação de OAs. As ontologias são utilizadas para a integração e o compartilhamento de recursos, enquanto a tecnologia de agentes inteligentes é utilizada para o desenvolvimento de componentes autônomos, flexíveis e interativos, permitindo um melhor gerenciamento, controle e integração das atividades envolvidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi propor uma arquitetura multiagente para servir como modelo de referência para o desenvolvimento de sistemas Web semânticos para a gestão de conteúdos educacionais. Um levantamento bibliográfico foi realizado para definir os principais requisitos desta arquitetura. Um conjunto de agentes foi identificado e especificado, utilizando uma metodologia de desenvolvimento de software orientada a agentes. Os agentes foram definidos para a automação das atividades relacionadas à gestão de conteúdos educacionais, tais como a autoria de metadados de OAs e de cursos, a busca e a anotação semântica de OAs. Um conjunto de ontologias foi especificado para a anotação semântica dos OAs e dos cursos, com o objetivo de descrever o conhecimento da aplicação e integrar OAs descritos por padrões de metadados heterogêneos, recuperados de diferentes repositórios. O conhecimento mantido nessas ontologias auxilia os professores nas atividades de autoria de metadados de OAs... / Abstract: The use of the Web as a platform for distance education (e-learning), has been one of the great alternatives for education in traditional classrooms. Although these systems are widely used, there are limitations related to the difficulty of search, integration and reuse of learning objects (LOs). The integration of Semantic Web, ontologies and intelligent agents technologies in Web-based educational systems, improve the adaptation and interoperability processes of educational environments, especially in the recovery and recommendation of LOs. Ontologies are used for the integration and sharing of resources, while the intelligent agent technology is used for the development of autonomous, flexible and interactive components, allowing better management, control and integration of the involved activities. The objective of this work was to propose a multi-agent architecture to serve as a reference model for the development of Semantic Web systems for management of educational content. A literature review was conducted to define the main requirements of this architecture. Using an agent-oriented software development methodology a set of agents was identified and specified. The agents were defined in order to automate the activities related to management of educational content such as the authoring of LOs metadata and courses, search and semantic annotation of LOs. A set of ontologies was specified for the semantic annotation of LOs and courses, in order to describe the application knowledge and to integrate LOs described by heterogeneous metadata standards, retrieved from different repositories. The knowledge held in these ontologies assists teachers in the activities of authoring of LOs metadata, construction and update their courses. Using the proposed architecture a prototype was developed to annotate and integrate LOs of Mathematics discipline for ninth year of elementary school. The LOs used for tests... / Mestre

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The goal of this project is to design a tool to help users translate any logic statement into Disjunctive Normal Form and present the result as an AND/OR TABLE, which makes the logic relation easier to express by using a two-dimensional grid of values or expressions. This tool is implemented through a web-based and Java-based application. Thus, the user can utilize this tool via World Wide Web.

Orientador: Messias Meneguette Junior / Banca: Adriana Luiza do Prado / Banca: Analice Costacurta Brandi / Resumo: Atualmente, devido ao grande avanço tecnológico, o uso dos métodos de partículas (Meshfree Particle Methods), vem ganhando espaço nas simulações numéricas de escoamentos. O marco inicial foi o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) que se mostrou bastante eficiente para problemas de escoamento compressível, mas nem tanto para escoamento incompressível. Rapidamente surgiram estratégias para problemas incompressíveis, como o Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics (ISPH) e o Moving Particle Semi-Implicit (MPS): em ambos os métodos a pressão é atualizada por uma equação de Poisson. Assim, para se obter uma boa aproximação das equações de Navier- Stokes é necessário resolver bem a equação de Poisson. Os métodos de partículas (MPM) estão sendo usados nas mais diversas áreas e seu desenvolvimento e adequação são objetos de pesquisas no momento. O estudo desta dissertação visa uma análise comparativa dos aspectos teóricos do SPH: abordagem euleriana e lagrangiana; o formalismo, que tem como base a representação integral de uma função; discretização por duas aproximações fundamentais que são da função núcleo e por partículas e as respectivas consistências; tratamento de fronteiras e, também, um estudo detalhado sobre a influência da desordem das partículas, preocupação esta bastante recente na literatura e cujo entendimento não está ainda bem sistematizado. Um estudo comparativo, será efetuado por meio da equação de Poisson, que é objeto principal desta ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, due to technological advances, the use of meshfree particle methods has high importance in flow numerical simulations. The milestone was the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method, which proved quite efficient for problems of compressible flow, but less so for incompressible one. Quickly emerged strategies for incompressible problems, such as Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics (ISPH) and Moving Particle Semi-Implicit (MPS): in both methods the pressure is updated by a Poisson equation. Thus, to obtain a good approximation of the Navier-Stokes equations it is necessary to solve the Poisson equation. Meshfree Particle Methods (MPM) are being used in several areas and their development and adaptation are research matter at the moment. This study will provide a solid expertise in MPM, since it seeks a comparative analysis of theoretical aspects of MPM: Eulerian and Lagrangian approaches; formalism of MPMs that is based on integral representation of a function; discretization by two fundamental approximations that are of the kernel and by particles as well as the respective consistencies; boundary treatment and also a detailed study on the influence of particle disorder, a concern that is quite recent in the literature and whose understanding is not yet well systematized. A comparative study will be carried out through the Poisson equation, which is the main object of this dissertation. The analysis will be done initially with the fixed particles, uniformly distributed and compared with disturbed distributions without correction of self-adjustment. In addition, the codes in M atlab R were developed for the generation of numerical solutions using disordered particles / Mestre

Orientador: Cassio Machiaveli Oishi / Banca: Gilcilene Sanchez de Paulo / Banca: Fernando Luiz Pio dos Santos / Resumo: Esta dissertação apresenta uma metodologia para a simulação de escoamentos incompressíveis viscoelásticos não-isotérmicos, onde a viscosidade e o tempo de relaxação do fluido são dependentes da temperatura. A viscoelasticidade do fluido é modelada pelas equações constitutivas Oldroyd-B e PTT (Phan-Thien-Tanner), onde os parâmetros dependentes da temperatura são modelados pela relação WLF (Willians-Landel-Ferry). A metodologia numérica empregada para resolver o modelo não-isotérmico é baseada no método MAC para escoamentos viscoelásticos via método de projeção. Nesta metodologia, as equações de Navier-Stokes e as equações constitutivas Oldroyd-B e PTT são discretizadas pelo método de diferenças finitas em uma malha deslocada. A metodologia foi verificada na simulação do escoamento não-isotérmico bidimensional entre placas paralelas Poiseuille Flow. Finalmente, a metodologia numérica foi aplicada para resolver o problema da contração 4:1, onde são analisados os efeitos das variação de parâmetros na dinâmica dos vórtices. / Abstract: This monograph presents a methodology for simulating non-isothermal viscoelastic incompressible fluid flows where the viscosity and the relaxation time of the fluid are temperature-dependent. The viscoelasticity of the fluid is modeled by the Oldroyd-B and PTT (Phan-Thien-Tanner) models, where the temperature-dependent parameters are modeled by the WLF (Williams-Landel-Ferry) formulation. The numerical methodology used to solve the non-isothermal model is based on the MAC method for viscoelastic fluid flows via projection method. In this methodology, the Navier-Stokes equations and the Oldroyd-B and PTT constitutive equations are discretized by the finite difference method on a staggered grid. The numerical method was verified by simulation two-dimensional non-isothermal Poiseuille flow. Finally, the numerical methodoly was apllied for solving the 4 : 1 contraction problem in order to analyze the influence of parameters on the vortex dynamic. / Mestre

In this investigation an attempt was made to determine how learners and teachers use computers in the teaching and learning of hyperbolic graphs in Mathematics. A comprehensive literature study showed that there are many benefits in using computers to study Mathematics. The investigation was done in two phases. In the first phase, a questionnaire was given to learners. The second phase involved interviewing learners and teachers. Findings indicate that learners and teachers enjoy using computers in the teaching and learning of Mathematics. Analysis of the results shows that the use of computers in teaching and learning of Mathematics, in particular the teaching and learning of hyperbolic graphs is beneficial. / Mathematical Sciences / M.Sc. (Mathematics Education)

Orientador: Gilcilene Sanchez de Paulo / Coorientador: José Roberto Nogueira / Banca: Messias Menguette Júnior / Banca: Murilo Francisco Tomé / Resumo: Neste trabalho é apresentado um método numérico para simular escoamentos viscoelásticos axissimétricos com superfícies livres modelados pela equação constitutiva PTT (Phan-Thien-Tanner). As equações governantes para escoamentos axissimétricos transientes incompressíveis de um fluido PTT são resolvidas utilizando o método de diferenças finitas numa malha deslocada. As derivadas temporais da equação do momento e da equação constitutiva são integradas pelo método de Euler explícito. Os termos convectivos são aproximados pelo método de alta ordem CUBISTA (Convergent and Universally Bounded Interpolation Scheme for the Treament of Advection), os termos difusivos e as derivadas espaciais são aproximados por diferenças centrais. O fluido é modelado utilizando a técnica Marker-and-Cell (MAC) o que permite visualizar e localizar a superfície livre do fluido. O método numérico descrito neste trabalho foi implementado na plataforma de alto desempenho denominada FREEFLOW-AXI e verificado comparando-se os resultados numéricos obtidos da simulação do escoamento totalmente desenvolvido em um tubo com a solução analítica deste problema. Foram obtidos alguns resultados numéricos para escoamentos axissimétricos com superfícies livres utilizando um fluido PTT, tais como, o impacto de uma gota esférica de fluido viscoelástico numa superfície rígida (Impacting Drop), o impacto de uma gota esférica numa superfície líquida (Splashing Drop) e o problema do inchamento do extrudado (Dieswell). Nestas simulações, o foco principal foi estudar numericamente os efeitos dos parâmetros do modelo PTT " e nestes escoamentos / Abstract: In this work is presented a numerical method for simulating axisymmetric viscoelastic free surface flows modeled by the constitutive equation PTT (Phan-Thien-Tanner). The governing equations for incompressible transient axisymmetric flows of a PTT fluid are solved using the finite difference method in a staggered grid. The time derivatives on momentum and constitutive equations are integrated by forward Euler method. The convective terms are approximated by the high order method CUBISTA (Convergent and Universally Bounded Interpolation Scheme for the Treament of Advection), the diffusive terms and the spatial derivatives are approximated by central differences. The fluid is modeled using the strategy "Marker-and-Cell" (MAC) which allows to view and locate the free surface of the fluid. The numerical method described in this work was implemented on the high performance platform called FREEFLOW-AXI and verified by comparing the numerical results of fully developed tube flow with the analytic solution of this problem. Some numerical results for axisymmetric free surface flows using a PTT fluid were obtained, such as, impacting drop, splashing drop and the dieswell problems. In these simulations, the numerical studies about the influence that the parameters of the PTT model " and exert on the flows were the main focus / Mestre