Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-04. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:27Z : No. of bitstreams: 1 000868971.pdf: 2894813 bytes, checksum: f0c1b5c16fe8a028d9aab1459e41094c (MD5) / A Internet das Coisas (IoT) é o termo usado para definir o novo cenário da Internet, caracterizado pela conexão de uma grande variedade de dispositivos que possuem interfaces de comunicação sem fio e estão imersos em um ambiente físico. Na IoT, esses ambientes são abertos, onde novos componentes podem ser incorporados; distribuídos, caracterizados por diversos componentes conectados em rede; e dinâmicos. Tais características trazem diversos desafios para o desenvolvimento de aplicações que buscam acessar, integrar e analisar a quantidade de dados produzida por estes dispositivos. Nesse sentido, este trabalho propõe uma arquitetura de software para o desenvolvimento de aplicações no contexto da IoT. A arquitetura proposta é constituída de diversas camadas, caracterizadas por diferentes tecnologias. As tecnologias utilizadas são Sistemas Multiagente, Arquitetura Orientada a Serviços e Web Semântica. Para demonstrar a viabilidade da proposta, um protótipo da arquitetura foi desenvolvido e aplicado em um estudo de caso no contexto da automação residencial. Os resultados apresentados demonstram que a arquitetura demonstrou capacidade de identificação de diferentes dispositivos, operações e serviços; e coordenação da execução de operações de dispositivos em tarefas de maior complexidade segundo informações contextuais / The Internet of Things (IoT) is the term used to define the new Internet scenario, characterized by connecting a variety of devices that have wireless communication interfaces and are immersed in a physical environment. The IoT environments are open, where new components can be incorporated; distributed, characterized by several components networked; and dynamic. These characteristics bring many challenges for the development of applications that seek to access, integrate and analyze the amount of data produced by these devices. In this sense, this paper proposes a software architecture for the development of applications in the context of IoT. The proposed architecture is made up of several layers characterized by different technologies. The technologies used are Multi-Agent Systems, Service Oriented Architecture and Web Semantics. To demonstrate the feasibility of the proposal, a prototype of the architecture was developed and applied in a case study in the context of home automation. The results presented show that the architecture demonstrated ability to identify different devices, operations, and services; and coordinate the executions of operation of devices in more complex tasks according to the available contextual information

Orientador: Marcos Tadeu de Oliveira Pimenta / Banca: Messias Meneguette Júnior / Banca: Edcarlos Domingos da Silva / Resumo: Neste trabalho teórico em Equações Diferenciais Parciais Elípticas, iremos apresentar uma abordagem diferente e mais geral na busca de solução positiva da equação de Schrödinger assintoticamente linear no infinito -Δ u +λ u = a(x)f(u) em R^N para N≥ 3 e λ > 0$. Métodos variacionais são usados para o estudo da existência das soluções fracas positivas sobre um apropriado subconjunto da variedade de Pohozaev associado ao problema, sob certas condições na não-linearidade / Abstract: In this theoretical work in Elliptic Partial Di erential Equation, we will present a di erent and more general approach in the search of positive solution of asymptotically linear Schrödinger equation −∆u + λu = a(x)f(u) in R N, for N ≥ 3 and λ > 0. Variational methods are used to study the existence of the weak positive solutions on an appropriate subset of Pohozaev manifold associated with the problem, under certain assumptions on the nonlinearty. Keywords: Asymptotically linear; Pohozaev identity; Concentration compactness; Cerami sequence; Baricenter / Mestre

Orientador: João Paulo Papa / Banca: Roberta Spolon / Banca: Alexandre Luís Magalhães Levada / Resumo: Técnicas para seleção de características tem sido amplamente estudadas pela comunidade científica de reconhecimento de padrões e areas afins, dado que o problema de encontrar o subconjunto das características que maximiza a taxa de acerto de uma técnica de classificação de padrões pode ser modelado como um problema de otimização. Metodologias baseadas em inteligência evolucionista, tais como aquelas que simulam dinâmicas sociais e de interação entre morcegos, algumas espécies de aves e outros insetos, tem sido recentemente aplicadas nesse contexto. Assim sendo, o presente trabalho visou o estudo e desenvolvimento de técnicas de seleção de características utilizando abordagens de otimização evolucionistas, sendo elas: BBA - Binary Bat Algorithm, BCSS - Binary Charged System Search, BCS - Binary Cuckoo Search, BKH - Binary Krill Herd e BSSO - Binary Social-Spider Optimization. Experimentos realizados em seis bases de dados utilizando as técnicas propostas em conjunto com outras cinco técnicas (BGA - Binary Genetic Algorithm, BPSO - Binary Particle Swarm Optimization, BFA - Binary Fire y Algorithm, BGSA - Binary Gravitational Search Algorithm, BHS - Binary Harmony Search) mostraram a eficácia das técnicas evolucionistas propostas quando utilizadas em conjunto com o classificador OPF. O BSSO - Binary Social-Spider Optimization apresentou a melhor acurácia em 3 bases, chegando a aumentar a taxa de acerto do classificador OPF em até 19%, bem como, selecionou o menor número de características em cinco das seis bases. Em relação ao tempo de execuçãao, o BKH - Binary Krill Herd obteve o segundo melhor tempo em cinco bases, ficando atrás somente do BHS - Binary Harmony Search / Abstract: Techniques for feature selection have been widely studied by the pattern recognition scientific community and related fields, as the problem of finding the subset of features that maximizes the classifier rate can be modeled as a optimization problem. Methodologies based on evolutionary intelligence, such as those that simulate social dynamics and interaction between bats, some species of birds and other insects, have recently been applied in this context. Therefore, this work aimed to the study and development of feature selection techniques using evolutionary optimization approaches: BBA - Binary Bat Algorithm, BCSS - Binary Charged System Search, BCS - Binary Cuckoo Search, BKH - Binary Krill Herd e BSSO - Binary Social-Spider Optimization. Experiments conducted in six databases using the proposed techniques together with ve other techniques (BGA - Binary Genetic Algorithm, BPSO - Binary Particle Swarm Optimization, BFA - Binary Fire y Algorithm, BGSA - Binary Gravitational Search Algorithm, BHS - Binary Harmony Search) have shown the efiectiveness of proposed evolutionary techniques when used with the OPF classifier. The BSSO - Binary Social-Spider Optimization showed the best accuracy on 3 datasets coming to increase the OPF classification rate in up to 19%. Also, SSO has selected the smallest number features in ve of the six datasets. Regarding the runtime, BKH - Binary Krill Herd was the second fastest technique in ve datasets, being only slower then BHS - Binary Harmony Search technique / Mestre

Orientador: Eniuce Menezes de Souza / Banca: Thelma Sáfadi / Banca: Daniele Barroca Marra Alves / Resumo: O estudo da cintilação ionosférica, causada por flutuações na amplitude e na fase de um sinal eletromagnético quando este passa por irregularidades na densidade de elétrons da ionosfera, tem assumido um papel muito importante na pesquisa ionosférica e também no posicionamento por satélite. Isso se deve à crescente influência do GNSS na navegação e no sensoriamento remoto e também pelo fato da cintilação degradar severamente o desempenho desses sistemas. Ainda existem muitas lacunas a serem preenchidas para que possa ser proposto algum método efetivo para correção dos efeitos causados nos sinais GNSS ou mesmo previsão da cintilação, principalmente para a região equatorial, em que está situado o Brasil. Portanto, nessa dissertação objetiva-se investigar a cintilação sob uma perspectiva multiescala, abordando para tanto, a análise multirresolução a partir de wavelets não decimadas. Como consequência, os resultados desta investigação das séries temporais obtidas dos índices S4 de cintilação mostram a presença de um padrão que se repete na série em dias consecutivos em que há presença de dados. Tal comportamento periódico, que apresenta formato de "U" mostra estar relacionado com o efeito do multicaminho e pode influenciar na análise do índice S4 de cintilação ionosférica, fazendo-se necessário eliminá-lo. Através da decomposição em multiescala do período com baixos índices de cintilação é possível estimar o efeito do multicaminho, cuja repetibilidade é evidenciada nas escalas mais suaves. Uma vez estimado, esse efeito pode ser removido da série dos índices S4 no período de forte cintilação... / Abstract: The study of the ionospheric scintillation, which is caused by fluctuations in the amplitude and phase of an electromagnetic signal when it passes through irregularities in the density of electrons in the ionosphere, has become very important in ionospheric research and also in satellite positioning. This is due to the increasing influence of GNSS navigation and remote sensing, and also because the scintillation severely degrade the performance of these systems. There are still many gaps to be fulfilled before the propositon of some effective method for correcting of the effects of the scintillation on GNSS signals or even its prediction, especially for equatorial region, which includes Brazil. This dissertation aims to investigate the ionospheric scintillation under a multiscale aspects using a multiresolution analysis from non-decimated wavelets. The investigation of the time series obtained of the S4 scintillation index showed the presence of a pattern that is repeated in the series on consecutive days in which there are data. This periodic behavior, which has "U" format and can be related to the effect of the multipath, influences the analysis of S4 ionospheric scintillation index, and should be eliminated. Through multiscale decomposition of the period with low scintillation index it is possible to estimate the multipath effect, which is evident in the smoother scales. Once identified and estimated, this effect can be removed from the S4 index series in the strong scintillation period... / Mestre

Orientador: João Paulo Papa / Banca: José Remo Ferreira Brega / Banca: Estevam Rafael Hruschka Júnior / Resumo: Em problemas convencionais de reconhecimento de padrões, dado um conjunto de classes, cada instância do problema e associada a uma e somente uma classe. No entanto, alguns problemas reais de classificaço apresentam instâncias que podem ser associadas a mais de uma classe simultaneamente, esses problemas são denotados como classificação com múltiplos rótulos. Entre problemas dessa natureza, podemos destacar categorização de filmes e músicas, classificação de documentos, análise funcional de genes etc. Contudo, os problemas de classificação com múltiplos rótulos não são diretamente tratáveis por técnicas convencionais, o que justifica o interesse da comunidade de reconhecimento de padrões nesses tipos de problemas. Embora muitos métodos tenham sido propostos na literatura, há ainda muito a ser explorado, principalmente no uso de novos algoritmos convencionais de aprendizado de máquinas adaptados ou não aos problemas com múltiplos rótulos. O classificador supervisionado Floresta de Caminhos Otimos (Optimum- Path Forest - OPF) e um algoritmo determinístico aplicado a problemas convencionais de classificação, no entanto, ainda não foi investigado em problemas com múltiplos rótulos. Nesse contexto, investigamos neste trabalho a aplicação de classificadores baseados em OPF em problemas de múltiplos rótulos. Analisamos duas versões do classificador OPF: (i) a tradicional baseada em grafo completo e (ii) a versão baseada no grafo k-vizinhos mais próximos (OPFkNN). Para manipulação das bases com múltiplos rótulos, utilizamos dois métodos de transformação de problemas, o Binary Relevance e Label Powerset. Propusemos também algumas modificações nas fases de treinamento e classificação do OPFkNN com o objetivo de melhor os resultados desse classificador combinado a métodos de transformação de problemas. Os experimentos realizados em sete bases de dados públicas mostraram que as modifica ções ... / Abstract: In conventional problems of pattern recognition, given a set of classes, each instance of the problem is associated with one and only one class. However, some real classification problems have instances that can be associated with more than one class at the same time, these problems are denoted as classification with multilabel. Among such problems, we highlight movies and music categorization, document classification, functional gene analysis etc. Nevertheless, the classification problems with multilabel are not directly treatable by conventional techniques, which explains the interest of pattern recognition community in these types of problems. Although many methods have been proposed in the literature, there is still much to be explored, especially in the use of novel conventional machine learning algorithms adapted or not to problems with multlabels. The Optimum-Path Forest (OPF) classifier is a supervised and deterministic algorithm applied to conventional classification problems, however, it has been not investigated in problems with multilabel. In this context, we investigated in this work the application of OPF-based classifiers on multilabel problems. We analyzed two versions of OPF-based classi ers: (i) the traditional one based on complete graph and (ii) the one based on k-nearest neighbors graph (OPFkNN). For manipulation of multilabel datasets, we used two transformation methods, the Binary Relevance and Label Powerset. We also proposed some changes in the training and classification phases of OPFkNN aiming to achieve better results when combined it with transformation methods. Experiments performed in seven public datasets showed that changes in OPFkNN improve outcomes. Comparison with the J48 classifier, ... / Mestre

Orientadora: Daniele Barroca Marra Alves / Coorientadora: Eniuce Menezes de Souza / Banca: João Francisco Galera Monico / Banca: Paul Jozef de Jonge / Resumo: Essencial para o desempenho de posicionamento baseado em redes é que um usuá- rio receba e aplique as informações de correção geradas a partir de uma rede. Essas correções são necessárias para o usuário levar em conta os atrasos atmosféricos (ionosfera e troposfera) entre a sua localização aproximada e as estações da rede. A m de proporcionar correções mais precisas para os usuários, o processamento da rede deve ser baseada na solução das ambiguidades inteiras da fase da portadora entre as estações da rede. Denomina-se ambiguidade o número de ciclos inteiros entre as antenas do satélite e do receptor na primeira época de coleta de dados. As ambiguidades são introduzidas como parâmetros a serem estimados nas equações de observação. processo de solução das ambiguidades pode ser dividido em duas etapas: estimação e de validação. A estimativa está preocupada com o cálculo dos valores das ambiguidades. o etapa de validação é utilizada para inferir se o valor estimado pode ser aceito ou não. Um método muito utilizado pela comunidade cientí ca internacional para a estimação das ambiguidades inteiras é o método LAMBDA. Já para a validação os testes Ratio e FF-RT podem ser utilizados. O objetivo desta dissertação é investigar a solução das ambiguidades no contexto do posicionamento baseado em redes e sua implementação no software FCT_RTK_Net que foi desenvolvido em ambiente acadêmico. Nesta dissertação alguns experimentos sobre a solução das ambiguidades são apresentados, cujos resultados mostraram que o teste de validação FF-RT produz melhores percentuais de xação das ambiguidades. Os resultados também mostraram que o ADOP é um bom preditor da taxa de sucesso das ambiguidades e que a detecção e correção de perdas de ciclos são essenciais para a obtenção da solução das ambiguidades / Abstract: Essencial to the performance of Network RTK positioning is that a user receives and applies correction information from a network. These corrections are necessary for the user to account for the atmospheric (ionospheric and tropospheric) delays between his approximate location and the locations of the network's stations. In order to provide the most precise corrections to users, the network processing should be based on integer resolution of the carrier phase ambiguities between the network's stations. Ambiguity is called the number of complete cycles between the satellite antenna and receiver in his rst season of data collection. The ambiguities are introduced as parameters to be estimated in the observation equations. Ambiguity resolution can be divided in two steps: estimation and validation. The estimate is concerned with the calculation of the ambiguities values. O validation stage is used to infer whether the estimated value can be accepted or not. A method widely used by the international scienti c community for the estimation of integer ambiguities is the LAMBDA method. For the validation the ratio test and FF-RT may be used. The aim of this work is to investigate the resolution of ambiguities in the context of Network RTK and its implementation in FCT_RTK_Net software that was developed in an academic environment. In this thesis some experiments on resolving the ambiguities are presented, the results showed that the FF-RT validation test produces better percentage xing the ambiguities. The results also showed that ADOP is a good predictor of the success rate of ambiguities and that the detection and correction cycles slips are essential for obtaining the resolution of ambiguities / Mestre

Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Banca: Edson Aparecido Mitishita / Banca: Aylton Pagamisse / Resumo: Nesta pesquisa foi estudado um m etodo de reconhecimento de contornos de telhado de edif cios em imagens digitais de alta resolu c~ao, que classi ca-os com rela c~ao a sua forma. O m etodo baseia-se nos momentos de Zernike, que s~ao baseados nos polin^omios ortogonais de Zernike, em que cria-se um vetor de caracter sticas para cada regi~ao da imagem, que deve ser previamente segmentada de maneira que seus objetos sejam divididos em diferentes regi~oes. Este m etodo para a descri c~ao de forma baseia-se na area do objeto de interesse e possui a caracter stica dos momentos serem invariantes em rela c~ao as transforma c~oes geom etricas de rota c~ao, transla c~ao e escala, que o torna atrativo para o problema de an alise de imagem proposto. Desse modo, foi criada uma base de dados contendo esbo cos (ou modelos) de poss veis apari c~oes de contornos de telhado de edif cio numa dada cena, para que seja associado tamb em um vetor de caracter sticas de Zernike para estes esbo cos. Assim, a dist^ancia euclidiana entre este vetor e o vetor de caracter sticas calculado a partir de uma regi~ao segmentada na imagem, permite dizer se a regi~ao dada corresponde a um contorno de edif cio ou a outro objeto. A capacidade de discrimina c~ao do m etodo proposto entre diferentes formas de edif cios, e tamb em entre formas de edif cios e n~ao edif cios foi avaliada experimentalmente e mostrou resultados positivos. / Abstract: In this research, a method of recognition of building roof contours in high-resolution digital images which classi es them with respect to their form was studied. The method is based on Zernike moments, which are based on orthogonal Zernike polynomials and it creates a feature vector for each image region. The image segmentation has to be made rst to de ne di erent regions for its objects. This method for shape analysis is based on the object area of interest and the moments has the characteristic of being invariant under geometric transformations of rotation, translation and scaling, this makes it attractive to the proposed image analysis problem. Thus, a database containing sketches (or models) of possible appearances of building roof contours in a given scene was created, so a Zernike feature vector was also associated for these sketches. Therefore, the Euclidean distance between this vector and the feature vector calculated from a segmented region in the image lets say if the given region corresponds to a building contour or other object. The capacity of the proposed method in discriminating di erent building shapes and also in discriminating building shapes from non-building shapes was evaluated experimentally and it showed positive results. / Mestre

This thesis focuses on novel approaches to distributed and parallel computing that are inspired by the mechanism and functioning of biological cells. We refer to this concept as cellular distributed and parallel computing which focuses on three important principles: simplicity, parallelism, and locality. We first give a parallel polynomial-time solution to the constraint satisfaction problem (CSP) based on a theoretical model of cellular distributed and parallel computing, which is known as neural-like P systems (or neural-like membrane systems). We then design a class of simple neural-like P systems to solve the fundamental maximal independent set (MIS) selection problem efficiently in a distributed way, by drawing inspiration from the way that developing cells in the fruit fly become specialised. Building on the novel bio-inspired approach to distributed MIS selection, we propose a new simple randomised algorithm for another fundamental distributed computing problem: the distributed greedy colouring (GC) problem. We then propose an improved distributed MIS selection algorithm that incorporates for the first time another important feature of the biological system: adapting the probabilities used at each node based on local feedback from neighbouring nodes. The improved distributed MIS selection algorithm is again extended to solve the distributed greedy colouring problem. Both improved algorithms are simple and robust and work under very restrictive conditions, moreover, they both achieve state-of-the-art performance in terms of their worst-case time complexity and message complexity. Given any n-node graph with maximum degree Delta, the expected time complexity of our improved distributed MIS selection algorithm is O(log n) and the message complexity per node is O(1). The expected time complexity of our improved distributed greedy colouring algorithm is O(Delta + log n) and the message complexity per node is again O(1). Finally, we provide some experimental results to illustrate the time and message complexity of our proposed algorithms in practice. In particular, we show experimentally that the number of colours used by our distributed greedy colouring algorithms turns out to be optimal or near-optimal for many standard graph colouring benchmarks, so they provide effective simple heuristic approaches to computing a colouring with a small number of colours.

Orientador: Analice Costacurta Brandi / Banca: Gilcilene Sanchez de Paulo / Banca: Leandro Franco de Souza / Resumo: Diversos escoamentos de interesse prático são de fluidos viscoelásticos e muitas vezes é desejável saber se estes escoamentos propagam-se no estado laminar ou no turbulento. Embora a hidrodinâmica de fluidos viscoelásticos sejam fortemente afetadas pelo balanço entre forças inerciais e elásticas no escoamento, o efeito da elasticidade sobre a estabilidade de escoamentos inerciais não foi completamente estabelecida. No presente trabalho, estuda-se o que ocorre entre estes dois estados, na transição laminar-turbulenta. Especi- ficamente, é investigada a convecção de ondas de Tollmien-Schlichting para o escoamento incompressível de Poiseuille para um fluido viscoelástico, utilizando a equação constitutiva Oldroyd-B. Para isto, utiliza-se a Simulação Numérica Direta para verificar a estabilidade dos escoamentos de fluidos viscoelásticos a perturbações não estacionárias. Os resultados numéricos obtidos para escoamentos de fluidos viscoelásticos são comparados com os resultados de escoamentos de fluidos Newtonianos, que já estão bem documentados na comunidade científica. Além disso, uma equação de Orr-Sommerfeld modificada é deduzida para um escoamento viscoelástico utilizando a Teoria de Estabilidade Linear / Abstract: Several flows of practical interest are of viscoelastic fluids and it is often desirable to know if these flows are in a laminar or turbulent state. Although the hydrodynamics of viscoelastic fluids are strongly affected by the balance between inertia and elastic forces in the flow, the effect of elasticity on the stability of inertial flows has not been completely established. In this work is studied what happens between these two states, the laminar-turbulent transition. Specifically, it will be investigated the convection of Tollmien-Schlichting waves to incompressible Poiseuille flow of viscoelastic fluid, using the constitutive equation Oldroyd-B. For this, the analysis is carried out by means of Direct Numerical Simulation to verify the stability of the non-stationary disturbances viscoelastic fluids flows. The numerical results obtained for viscoelastic fluids flows are compared with the results of Newtonian fluids flows, which are already well documented in scientific community. In addition, an Orr-Sommerfeld modified equation is deducted for a viscoelastic flow using Linear Stability Theory / Mestre

One important aspect of our present age of monolithic high speed computers is the computer's capability to solve complex problems hitherto impossible to tackle due to their complexity. This paper explains how to use a. digital computer to solve a specific type of problem; specifically, to find the inverse solution of a in the elliptical equation V2U(x,y) = g(a,U,x,y), with appropriate boundary conditions. This equation is very useful in the electronics field. The knowns are the complete set of boundary values of U(x,y) and a set of observations taken on internal points of U(x,y). Given this information, plus the specific form of the governing equation, we can solve for the unknown a. Once the computer program has been written using the technique of quasilinearization, Newton’S convergence method, discrete invariant imbedding, and the use of sensitivity functions, then we take data from the computer results and analyse it for proper convergence. This data shows that there are definite limits to the usefulness and capability of the technique. One of the results of this study is the observation that it is important to the proper functioning of this problem solving technique that the observations taken on U(x,y) are placed in the most efficient locations with the most efficient geometry in the region of largest effectiveness. Another result deals with the number of observation points used: too few gives insufficient information for proper program functioning, and too many tends to saturate the effectiveness of the observations. Thus this paper has two objectives. first to develop the technique and secondly to analyse the results from the realization of the technique through the use of a computer.