Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329765.pdf: 4938840 bytes, checksum: a70e20072ee3be17f69f063ea60af2d5 (MD5) Previous issue date: 2014 / A realidade dos centros urbanos brasileiros caracteriza-se com problemas que desafiam o governo na busca por soluções eficientes. Entre estas soluções pode-se destacar a implantação de Equipamentos Urbanos Comunitários (EUC), em especial as Unidades Básicas de Saúde (UBS). Quando estes são bem planejados observa-se um entrosamento entre comunidade e o poder público. No entanto, na grande maioria das cidades a implantação destes equipamentos ocorre de forma inadequada ou pouco expressiva. Visando auxiliar os gestores na busca de locais adequados para a implantação de UBS, levando em consideração diversos fatores que constituem uma cidade, propõe-se um método de orientação para auxiliar na definição de novas localizações. O método consiste de várias etapas, as quais incorporam ferramentas de apoio, como o Sistema de Informação Geográfica, o software de otimização CPLEX Optimization Studio e a Lógica Fuzzy, que integradas aos tradicionais modelos de localização p-mediana e máxima cobertura apresentam grande potencial para aplicações em planejamento urbano e tomada de decisão. O método é aplicado na implantação de unidades básicas de saúde, na cidade de Joinville, cujos resultados apresentam a situação atual de atendimento das unidades existentes, bem como a necessidade de implantação de novas unidades. Foram realizadas simulações com crescimento populacional projetado para o ano de 2020, 2028 e 2035, com incremento de 1 nova unidade para cada ano de projeto considerado. O método ainda determina possíveis locais para implantação de novas unidades e avalia a viabilidade destes através da lógica Fuzzy, com a utilização dos software Excel, InFuzzy e FuzzyTECH, comparando variáveis qualitativas e quantitativas e gerando um grau para cada alternativa avaliada. As ferramentas e modelos utilizados apresentaram resultados satisfatórios e maior compreensão por meio da visualização espacial que se materializaram por mapas temáticos, mostrando-se eficientes ao planejamento de localização de unidades básicas de saúde. A aplicação do método mostrou-se útil ao planejamento das unidades de saúde para a cidade de Joinville e pode ser aplicado para outros equipamentos em diferentes locais, desde que as características peculiares de cada cidade sejam consideradas na análise.<br> / Abstract: The Brazilian major urban centers are afflicted for problems that challenge the government to solve this issues. In that scenario, one initiative that stands out is the implement of Urban Facilities, in particular the Basic Health Centers. When the implementation of the urban facilities are well planned, most citizens are served, thus creating public welfare. Despite that, in most cities the implementation of UCE's are not adequate. Aiming to help the government decision makers in the location and building of the Basic Health Centers, an orientation method are proposed showing the optimal location of new facilities. The method presented is made of several steps, using Fuzzy Logic, geographical information system and optimization software as CPLEX Optimization Studio. When that tools are combined with more traditional models like p-median and maximum covering, the urban planning and decision making are enhanced. The implementation of the method were applied in the implementation of basic health units, in a city of South of Brazil - Joinville - State of Santa Catarina. The results showed the actual location of the existents basic health units, as well as the lack of new units . Simulations were made with population growth considering the years of 2020, 2028 and 2035 with increments of one unit per year. Through use of fuzzy logic and software support (Excel, InFuzzy and FuzzyTECH) comparing qualitative and quantitative variables (given in one degree for each viable alternative), determines the possible optimal location of the basic health units. The models and tools used helped on the elaboration of thematic spatial maps, broadened the problem comprehension and gave satisfactory results helping the location planning of the basic health units. The application of the method proved to be useful to plan the location of the new health units to Joinville city, and can be applied elsewhere, providing that the peculiarities of each city are observed.

Com o aperfeiçoamento de materiais compósitos de alto desempenho, surge a possibilidade do desenvolvimento de estruturas inteligentes, onde atuadores e sensores piezelétricos estão integrados na estrutura com sistemas de controle adequados para a atenuação de vibrações. Projetos multidisciplinares se tornam cada vez mais complexos e sofisticados, envolvendo diversas fontes de incertezas que devem ser analisadas e quantificadas. O escopo principal desse trabalho visa o estudo da propagação de incertezas em estruturas de materiais compósitos laminados com atuadores e sensores piezelétricos, onde entradas e parâmetros do projeto podem ser fontes aleatórias e/ou nebulosas. Para atingir esse objetivo é adotada a metodologia fuzzy, com a aplicação de otimização de cortes-α. Essa técnica é utilizada na presença de informações vagas ou imprecisas acerca da aleatoriedade presente. Nesse estudo projetam-se, através do método dos elementos finitos, estruturas em forma de placa e casca de material compósito laminado com atuadores e sensores piezelétricos acoplados, controlados pelos reguladores Linear Quadratic Regulator (LQR) e Linear Quadratic Gaussian (LQG). Inicialmente são realizados estudos de otimização para encontrar a melhor localização dos componentes piezelétricos pelos Gramianos de controlabilidade e observabilidade, assim como os fatores de ponderação das leis de controle. O desenvolvimento é realizado no espaço modal reduzido visando um melhor desempenho computacional. As métricas escolhidas para avaliação do controle de vibração e análise das saídas incertas do sistema são baseadas nas energias cinética, potencial e elétrica. Também apresentam-se estudos de envelopes relacionados ao deslocamentos e às frequências naturais da estrutura devido às incertezas. Os resultados mostraram que as otimizações por corte-α para tratar números fuzzy nesse tipo de problema são robustas e eficientes, encontrando-se valores extremos das saídas desejadas. Além de ser um método não intrusivo, também pode ser utilizado em problemas com um número elevado de parâmetros incertos como entrada. / The possibility of developments of smart structures arises with high performance composite materials improvements, where piezoelectric actuators and sensors are embedded into the structures, following a suitable control laws for vibration attenuation. Multidisciplinary projects are becoming highly complex and sophisticated, involving several sources of uncertainty that should be analyzed and quantified. The main objective for this work is to study the uncertainty propagation in composite laminate structures with embedded piezoelectric actuators and sensors, considering random and/or fuzzy sources for the inputs and design parameters. To accomplish this objective, it is adopted the fuzzy α-cut optimizations methodology. This technique is used when the available information related to the actual randomness is vague or imprecise. In this study, laminated composite shells and plates structures are designed and analyzed by the finite element method, where embedded piezoelectric actuators and sensors controlled by Linear Quadratic Regulator (LQR) and Linear Quadratic Gaussian (LQG) are present. Initially, optimization analyses are executed to find the best arrangement for the piezoelectric material using controllability and observability Gramians metrics, as well as the best controller parameters. This study is developed in the reduced modal space looking for computational costs savings. The chosen rating metrics for the vibration control and uncertainty analysis are based on kinetic, potential and electrical energies. Structural displacements and natural frequency envelopes due uncertainty are also studied and presented. The results have shown that the fuzzy α-cut optimizations methodology is robust and efficient to find extreme values for the sought outputs. In addition to being a non-intrusive method, it is also able to deal with a large number of uncertain input parameters.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8870_Dissertacao_Final_Carlos.pdf: 11369566 bytes, checksum: 39ee3ea380a35381e42784ae28b11e5e (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / O Bioma Mata Atlântica destaca-se pela sua biodiversidade, e ainda, por ser um dos biomas mais ameaçados do planeta. O estado do Espírito Santo, que está localizado em sua totalidade sob domínio do Bioma Mata Atlântica, possui cerca de 12,2% de remanescentes florestais. A fragmentação florestal é impulsionada pela atividade desordenada de uso e ocupação da terra e pelo crescimento populacional. Os aspectos mais graves do processo de fragmentação florestal são o efeito de borda e a perda da biodiversidade. Os corredores ecológicos surgem como alternativa para mitigar os efeitos da fragmentação florestal permitindo entre eles fluxo gênico de fauna e flora e a recolonização de áreas degradadas. Com o intuito de somar esforços à proteção e ao manejo deste bioma, o presente trabalho teve como objetivo mostrar que a lógica Fuzzy pode ser utilizada na identificação de fragmentos florestais que sugerem maior conservação do ponto de vista das métricas da ecologia da paisagem, bem como propor corredores ecológicos na bacia hidrográfica do rio Itapemirim dentro limites do estado do Espírito Santo. O mapeamento dos fragmentos florestais foi realizado por meio de técnicas de Sensoriamento Remoto utilizando imagens do sensor Landsat 8, obtidas gratuitamente através do site da instituição United States Geological Survey (USGS), empregando técnicas de classificação supervisionada. Para o cálculo dos índices de ecologia, foi utilizado o aplicativo computacional ArcGis 10.2, por meio da extensão de domínio público V-LATE 2.0. Após o mapeamento dos fragmentos verificou-se a acurácia por meio do índice Kappa (82,03%) e pelo valor de Exatidão Global (91,90%), validando assim classificação. Foram identificados 11.749 fragmentos, que representam 22% de cobertura florestal na área de estudo. Os fragmentos mapeados foram divididos em classes de tamanho. Os fragmentos (< 5 ha) foram encontrados em maior número, 8.394, seguidos pelos fragmentos de (5 - 10 ha), 1.581, (10 - 50 ha), 1.414, (50 - 100 ha), 204, (100 - 300 ha), 105, (> 300 ha), 51. O número de fragmentos apresentou relação inversa com sua contribuição em área. Na avaliação dos índices métricos da paisagem florestal foram empregados os grupos de métricas de área, densidade e tamanho, forma, proximidade e área central, sendo este último obtido para diferentes simulações de efeito de borda (40, 60, 100, 120, 140 e 200 m). Todos os índices apresentaram diferenciações quando observadas as classes de tamanho dos fragmentos, sinalizando que, os fragmentos das classes de tamanho (100 - 300 ha) e (> 300 ha), apresentam métricas com atributos espaciais que sugerem maior grau de conservação. Para cálculo do potencial espacial dos fragmentos florestais foi utilizada lógica Fuzzy. As funções de pertinência empregadas foram Fuzzy Small, para as variáveis, distância média do vizinho mais próximo, índice de forma e dimensão fractal, e a função de pertinência Fuzzy Large, para as variáveis, área central, área do vizinho mais próximo e área do fragmento. As variáveis foram combinadas por meio do operador Fuzzy Gamma para representar o potencial espacial dos fragmentos. Foram identificados e selecionados 10 fragmentos com maior potencial. Em seguida, utilizando a metodologia de distância de menor custo, os fragmentos potenciais foram conectados, utilizando 196 fragmentos e 95 corredores. Os corredores totalizaram 70.879,65 m de comprimento, com comprimento médio de 746,10 m, apresentando largura média de 74,61 m. Foram conectados 206 fragmentos, 24,72% da área total dos fragmentos remanescentes na bacia hidrográfica do rio Itapemirim. Os fatores considerados neste estudo como alto custo, ou impedância para implantação do corredor, representaram 1,71% da área total conectada / The Atlantic Forest biome is notable for its biodiversity, and also as one of the most threatened biomes on the planet. The state of Espírito Santo, which is located in its entirety under the control of the Atlantic Forest biome, has about 12.2% of remaining forests. Forest fragmentation is driven by the uncontrolled activity of land use and land occupation and population growth. The most serious aspects of forest fragmentation process are the edge effect and the loss of biodiversity. The ecological corridors are an alternative to mitigate the effects of forest fragmentation between them allowing gene flow of fauna and flora and the recolonization of degraded areas. In order to join efforts to the protection and management of this ecosystem, this study aimed to show that the Fuzzy logic can be used to identify forest fragments that suggest greater conservation from the perspective of landscape ecology metrics and propose ecological corridors in the catchment area of the river Itapemirim within state boundaries of the Espírito Santo. The mapping of forest fragments was carried out by means of remote sensing techniques using Landsat 8 sensor, available free of charge through the website of the institution United States Geological Survey (USGS) using supervised classification techniques. To calculate the indexes of ecology, the computer application ArcGis 10.2 was used, by extending V-LATE 2.0 public domain. After mapping of fragments verified the accuracy through Kappa (82.03%) and Global accuracy (91.90%), thus validating classification. 11,749 were identified fragments, representing 22% of forest cover in the study area. The fragments were mapped divided into size classes. The fragments (< 5 ha) were found in greater numbers, 8.394, followed by fragments (5.-10 ha), 1.581 (10 - 50 ha), 1.414, (50 -100 ha), 204 (100-300 ha), 105 (> 300 ha), 51. The number of fragments showed an inverse relationship with its contribution in the area. The evaluation of metric indices of forest landscape was employed with area groups of indexes; density and size, shape; proximity and central area, the latter being obtained for different edge effect simulation (40, 60, 100, 120, 140 and 200 m). All indexes showed differences when observing the fragments of size classes, signaling that the fragments of the size classes (100 - 300 ha) and (> 300 ha) have metrics with spatial attributes that suggest a greater degree of conservation. To calculate the spatial potential of forest fragments was used fuzzy logic. The membership functions were employed Fuzzy Small, for the variables, average distance from the nearest neighbor, shape index and fractal dimension, and the membership function Fuzzy Large, for the variables, central area, nearest neighbor area and area fragment. The variables were combined by means of Fuzzy Gamma operator to represent the potential space fragments. Selected and identified 10 fragments with the greatest potential. Then, using the lowest cost approach distance of the potential fragments were connected using fragments of 196 and 95 corridors. Runners totaled 70,879.65 m in length, with average length of 746.10 m, with an average width of 74.61 m. 206 fragments were connected, 24.72% of the total area of the remaining fragments in the catchment area of the river Itapemirim. Factors considered in this study as high cost, or impedance to implementation of the corridor, represented 1.71% of the total connected area.

Orientadora : Christel Lingnau / Co-orientador : Jorge Centeno / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A classificação baseada em contexto é um importante campo de estudos no processamento digital de imagens. A inserção do conhecimento dentro do processo de classificação da vegetação é uma das formas atualmente utilizadas pela comunidade de sensoriamento remoto a fim de incrementar a qualidade da classificação. O presente estudo é baseado no algoritmo de segmentação multi-resolução, FNEA (fractal net evolution approach), que permite segmentar uma imagem de diferentes níveis hierárquicos, a inserção do contexto é realizada através de relações entre objetos. A área de estudo escolhida foi uma área rural no município de Nova Esperança-Pr, onde se pretendeu mapear tipologias vegetais no ambiente ciliar do Rio Paracatu. Com a execução deste trabalho foi possível apresentar uma proposta de classificação digital de imagem de alta resolução baseada em orientação a objeto do ambiente ciliar para a área de estudo adotada. Os objetos oriundos do processo de segmentação multi-resolução permitiram a criação de diferentes níveos de segmentos, o que pode sustentar uma hierarquia entre objetos e subobjetos. Esta hierarquia foi fundamento para a estruturação de uma rede semântica, baseada no conhecimento. A classificação foi realizada por lógica fuzzy através de descritores de forma, textura e relações entre objetos e subobjetos. Foram avaliadas as diferentes opções de classificação dos objetos, tais como rede hierárquica, o processo seletivo e a mudança de especialista. Analisou-se ainda o grau de detalhamento das classes e subclasses que os diferentes modelos de classificação apresentam (potencial de discriminação). A araucária da classificação foi baseada nas ambiguidades geradas a partir da classificação fuzzy. / Abstract: Context base classification plays an important role in digital image analysis. The insertion of the knowledge base in the digital classification process is one of currently forms used by the community of remote sensing for vegetation mapping, so as end to develop the quality of the classification. Advanced image segmentation techniques (FNEA: fractal net evolution approach), was used in this study to provide the context introduction. The tested site was an agricultural area in the city of Nova Esperança-Pr, wherein was mapped the riparian vegetation along the Paracatu River. This work tried to present a proposal for high resolution image classification of the riparian environment based on object oriented analysis. The objects are derived by means of multiresolution segmentation. 1t allows a creation of different levels of segments supporting a hierarchy structure, generating spatial relations between objects and sub-objects. This hierarchy was the bedding for the semantic network. The knowledge base was the basis of the semantics. The classification was based on fuzzy rules by the means of descriptors such as: form, texture and relations between objects and sub-objects. Different approaches of classification were assessed: semantic network, selective and context change classification. It was also evaluated the degree of detailing of the classes and subclasses in different levels of segmentation (thematic resolution). The analysis of classification accuracy is relied upon ambiguities generated by fuzzy rules.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4238.pdf: 2781168 bytes, checksum: 2de4ed5205f3c061ab559159a81b26be (MD5) Previous issue date: 2012-10-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Agricultural practices present themselves as potentially polluting to groundwater. The recharge areas, where the aquifers tend to be more vulnerable, are under important agricultural areas, and there are not many researches that evaluate the impact of agricultural activity on groundwater quality. The occurrence of high nitrate concentrations, as an effect of the intensive use of fertilizers and nitrogen-rich agricultural products, along with the disposal of agro-industrial residues on the ground, such as nitrogen-rich vinasse, are some of the biggest concerns due to agricultural activity. Considering the existence of extensive areas of sugar cane production, as well as the need for preserving the recharge areas occurring at the Water Resources Management Unit nº 13 (Tietê-Jacaré), this research has as its main goal the accomplishment of a survey and systematization, from water quality existing data, of nitrate occurrence in Serra Geral, Bauru and Guarani Aquifer Systems groundwater, at the Tietê- Jacaré hydrographic basin. Thus, the existing data from groundwater quality monitoring performed by the São Paulo State Environmental Agency were consolidated, for the nitrate parameter, and, moreover, there had been analyzed results from groundwater analyses, for the Nitrate parameter, of a total of 151 private deep wells located in agricultural areas at the Tietê-Jacaré basin, registered at the São Paulo State Water Department. The integrated data, grouped for each Aquifer, has been submitted to basic statistics analysis, calculating its averages, medium, maximum and minimums. The medium ones were used as a reference, for comparison to the orientating values of quality reference, prevention and intervention. Of general form, from the results of the existing analyses, it is observed that the Nitrate concentrations are low, finding higher values in wells that take water from Bauru and Serra Geral Aquifers. None of the raised concentrations were above the national drinking water standard, however, the occurrence of nitrate concentrations above the prevention value deserves attention, indicating alteration on natural balance, mainly for human influence. The wells and their nitrate concentrations were located on a Tietê-Jacaré land use map, through which the ones located in sugar cane areas were identified. The nitrate data for those wells on sugar cane production areas were submitted, separately, to another basic statistics analysis, calculating the averages, medium, maximum and minimum, for comparison with the other wells located in areas with different land use types. On average, the concentrations of the wells in sugar cane area are higher than the concentrations for other wells, especially for the Bauru and Guarani Aquifers. In general, there are increasing concentrations throughout time, indicating the need for continuous monitoring for the nitrate parameter, beyond the establishment of preventive actions to avoid nitrate pollution. / As práticas agrícolas apresentam-se como potencialmente poluidoras às águas subterrâneas. As áreas de recarga, onde os aqüíferos tendem a ser mais vulneráveis, coincidem com importantes áreas agrícolas, e ainda são escassos os trabalhos que avaliam o impacto da atividade agrícola sobre a qualidade das águas subterrâneas. A ocorrência de altas concentrações de nitrato, como efeito da aplicação intensiva e prolongada em extensas áreas de fertilizantes e insumos agrícolas nitrogenados, além da prática da disposição de resíduos agro-industriais no solo, principalmente a vinhaça, rica em nitrogênio, são umas das maiores preocupações devido à atividade agrícola. Considerando a existência de extensas áreas de plantio de cana-de-açúcar, bem como a necessidade de preservação de áreas de recarga ocorrentes na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos nº 13 (Tietê-Jacaré), a presente pesquisa teve por objetivo principal a realização de um levantamento e sistematização da ocorrência de nitrato nas águas subterrâneas dos Sistemas Aqüíferos Serra Geral, Bauru e Guarani, a partir de dados existentes de qualidade da água, na bacia hidrográfica do Tietê-Jacaré. Foram consolidados os dados existentes, quanto ao parâmetro nitrato, do monitoramento da qualidade das águas subterrâneas realizado pela CETESB na bacia e, além disso, fez-se um levantamento da ocorrência de nitrato em águas de poços profundos localizados em áreas rurais da mesma. Assim, foram estudados resultados de análises de água subterrânea, quanto ao parâmetro Nitrato, de um conjunto total de 151 poços particulares localizados em áreas rurais da bacia do Tietê-Jacaré, cadastrados junto ao DAEE. Os dados integrados, agrupados por aqüífero, foram submetidos à análise estatística básica, calculando-se as suas médias, medianas, máximos e mínimos. As medianas foram utilizadas como referência, para comparação com os valores orientadores de referência de qualidade, prevenção e intervenção. De forma geral, a partir dos resultados das análises existentes, observa-se que as concentrações de Nitrogênio-Nitrato são baixas, encontrando-se valores mais elevados em poços que exploram os Aqüíferos Bauru e Serra Geral. Nenhuma das concentrações levantadas foi superior ao padrão de potabilidade, no entanto, merecem atenção as concentrações de nitrato que estão acima do valor de prevenção, indicando alteração do equilíbrio natural, principalmente por influência antrópica. Através das Coordenadas UTM dos poços e suas respectivas concentrações de Nitrato levantadas junto ao DAEE, os mesmos foram locados em um mapa georreferenciado de uso do solo da bacia do Tietê-Jacaré, através do qual foram identificados aqueles que se localizam em áreas de cultivo de cana-de-açúcar. Os dados integrados dos poços em área de cultivo agrícola de cana-de-açúcar foram submetidos, em separado, a nova análise estatística básica, calculando-se as médias, medianas, máximos e mínimos, para efeito de comparação com os demais poços localizados em áreas com diferentes classes de uso do solo. Em média, as concentrações dos poços em área de cana são superiores às encontradas para as concentrações dos demais poços, tanto para o Aqüífero Guarani, como para o Aqüífero Bauru. De uma forma geral, observa-se a existência de uma tendência de aumento das concentrações ao longo do tempo, indicando a necessidade de continuidade do monitoramento do referido parâmetro, além do estabelecimento de ações de prevenção à poluição por nitrato.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6130.pdf: 2869136 bytes, checksum: 7b897b70a9098d8c22f48d18aeb83c6a (MD5) Previous issue date: 2014-06-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / A math model was applied to describe the removal of particulate matter in lawn canal built in real scale. For this purpose different initial concentrations (Co) of particulate matter were investigated, as following: 65; 131; 196; 262 and 327 mg/L. The investigated rains, containing suspended solids, were discharged on the channel which has 100 m in length and slope of 2 %. Measurements were made of particulate material through the analysis of turbidity and total suspended solids (TSS) in 26 locations along the length of the channel. The experimental data were fit to the model using nonlinear regression parameter (kd) and (C*), which correspond to the decay kinetics constant and minimum limiting values the curve removal, respectively. Fractions removed and mathematical adjustment were assessed and performed for each isolated event and also for the result set. On average, the magnitude of the relative error ranged from 0.83% to 5.11%, with the highest average value obtained for the lowest concentration of particulate matter (65 mg L- 1). Regarding the values obtained for the decay constants (kd ), which represent the frequency of removal of particulate matter, it is noted that the same trends to a minimum value for the higher initial concentrations of particles (Co) . This fact indicates that the higher the initial concentration of particulate matter (Co), the greater the extent of travel required for its removal, with a maximum observed at around 80 m, for concentrations above 196 mg.L-1. / Neste trabalho, buscou-se avaliar e modelar matematicamente, por meio de modelo fenomenológico, a remoção de material particulado em canal gramado construído em escala real. Para tal, foram investigadas diferentes concentrações iniciais (Co) de material particulado: 65; 131; 196; 262 e 327 mg/L, os quais foram descarregados por meio de chuvas simuladas em canal de 100 m de extensão e declividade de 2%. As medidas de material particulado foram feitas por meio da turbidez e da análise de sólidos suspensos totais (SST), em 26 posições ao longo do comprimento do canal. Os dados experimentais foram ajustados ao modelo por meio de regressão não linear dos parâmetros (k) e (C*), os quais correspondem à constante cinética de decaimento e ao valor mínimo assintótico a curva de remoção, respectivamente. As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para cada evento isolado e, também, para o conjunto de resultados. Em termos médios, o módulo do erro relativo variou entre 0,83% e 5,11%, sendo o maior valor médio obtido para a menor concentração de material particulado investigado (65 mg.L-1). Em relação aos valores obtidos para as constantes de decaimento (kd), as quais representam a frequência de remoção de material particulado, verifica-se que a mesma tende a um valor mínimo para as maiores concentrações iniciais de material particulado (Co). Tal fato indica que, quanto maior a concentração inicial de material particulado (Co), maior a extensão de percurso requerida para sua remoção, com limite máximo observado em torno de 80 m, para concentrações acima de 196 mg.L-1.

Introdução: Pacientes que sobrevivem ao traumatismo crânio-encefálico (TCE) apresentam declínio cognitivo e sinais indiretos de atrofia cerebral maiores que o esperado para a população normal. Dentro do universo das lesões englobadas sob o termo TCE há diferentes tipos de lesões, que podem ser divididas entre focais e difusas. A lesão axonial difusa (LAD), está presente em quase todos os pacientes com TCE moderado e grave. Não há estudos que descrevam longitudinalmente o que ocorre nos exames de imagem após o TCE em um grupo com diagnóstico clínico e radiológico de LAD sem lesões focais significativas. Este estudo tem como objetivo avaliar a carga de lesões da LAD através de uma contagem sistematizada, avaliar a taxa de atrofia de diferentes compartimentos do encéfalo de forma longitudinal, e verificar se o número de lesões mostra correlação com tais taxas de atrofia e ou com testes neuropsicológicos que avaliam desempenho executivo e de memória. Método: Foram selecionados 24 pacientes com diagnóstico clínico-radiológico de LAD e realizados exames de RM nos meses 2 (fase 1), 6 (fase 2) e 12 (fase 3) após o TCE. Nas fases 2 e 3 foi realizada avaliação neuropsicológica. Foi realizada contagem de lesões segundo a Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). Nos definidos momentos foi realizada avaliação do volume do encéfalo através do software FreeSurfer. Foram avaliados a capacidade executiva através dos testes Trail Making Test (TMT) A e B, e a capacidade de recordação através do teste Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) em seus componente de recordação imediata (HVLT-RI), tardia (RVLT-RT) e reconhecimento (HVLT-R). Foi testada correlação da carga lesional com a redução de volume dos compartimentos substância branca (VSB), substância cinzenta cortical (VCC), substância cinzenta subcortical (VCS) volume cerebral total (VCT). Foram ainda realizados testes de correlação da carga lesional total e por sítio anatômico com os testes TMT e HVLT e de correlação do grau de atrofia do VSB, VCC, VCS e VCT com os testes HVLT e TMT. Foram considerados positivos os resultados com p<0,05. Resultados: O VSB foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 4,0% no intervalo total do estudo. O VCT foi significativamente diferente entre as fases 2 e 3 meses e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 1,9% no intervalo total do estudo. O VCC não foi significativamente diferente nas 3 fases. O VCS foi significativamente diferente entre as fases 1 e 2; fases 2 e 3 e entre as fases 1 e 3, com redução de volume de 3,7%. O número médio de lesões pela tabela MARS foi de 128 (DP 95), e mostrou correlação positiva e significativa com a redução do VSB, e não demonstrou correlação com a redução de volume dos demais compartimentos. Houve diferença significativa nos resultados dos testes TMT-A e TMT-B entre as fases 2 e 3, com maior rapidez na execução do teste na fase 3. Houve diferença significativa entre os resultados do teste HVLT-RI as fases 2 e 3, com maior número de palavras recordada na fase 3. Não houve diferença significativa nos resultados dos testes HVLT-RT e HVLT-R nas 2 fases. Houve correlação entre o resultado dos testes TMT-B nas fases 2 e 3 com a redução do VCT e entre os resultados do teste TMT-A na fase 3 com a redução do VSB. Não foi encontrada qualquer correlação entre o número de lesões segundo o sítio anatômico da tabela MARS com o desempenho nos testes TMT-A ou TMT-B. Não foi encontrada correlação entre os testes HVLT-RI, HVLT-RT ou HVLT-R com a redução dos volumes de VCT, VSB ou VCC. Discussão e Conclusões: Houve redução significativa do VCT, VSB e VCC ao longo do intervalo entre as fases 1 e 3 do estudo, e simultaneamente houve melhora no desempenho dos testes executivos TMT-A e TMT-B. Tais achados podem ser interpretados como uma resultante daquilo que modelos animais têm demonstrado na evolução do TCE: existe um processo contínuo no tecido cerebral após o TCE, que inclui o clareamento dos debris celulares irremediavelmente lesados e reparação de parte do tecido neural que sofreu lesões reversíveis no momento do trauma, tudo isso contribuindo para uma melhora no desempenho cognitivo, ao mesmo tempo em que ocorre redução do volume dos compartimentos encefálicos. A avaliação da carga lesional mostrou-se de valor prognóstico, pois manteve correlação com o grau de atrofia do VSB no intervalo do estudo / Introduction: Patients who survive traumatic brain injury (TBI) present cognitive decline and indirect signs of brain atrophy greater than expected for the normal population. Within the universe of injuries encompassed under the term TBI there are different types of injuries, which can be divided between focal and diffuse. Diffuse axonal injury (DAI) is present in almost all patients with moderate and severe TBI. There are no longitudinal studies describing imaging findings after TBI in a group with clinical and radiological diagnosis of DAI without significant focal lesions. This study aims to evaluate the DAI lesion load through a systematic counting approach, to evaluate longitudinally the atrophy rate of various brain compartments and to verify correlations between the lesion load and atrophy rates and their correlation with neuropsychological tests evaluating executive and memory performances. Method: 24 patients with clinical and radiological diagnosis of DAI were selected and they were submitted to MRI scans in 2, 6 and 12 months after TBI, as defined as the phase 1, phase 2, and phase 3 of the study. In phases 2 and 3 neuropsychological assessment was performed. Lesion load was quantified according to Microbleed Anatomical and Rating Scale (MARS). In all the 3 phases brain volume assessment was performed by FreeSurfer software. The executive capacity was evaluated by the Trail Making Test (TMT) A and B, and the memory capacity by the Hopkins Verbal Learning Test (HLVT) in its immediate recall component (HVLT-IR), late recall (RVLT-LR) and recognition (HVLT-R). The lesional load was correlated to the reduction in white matter volume (WMV), cortical gray matter volume (CGV), and subcortical gray matter (SGV) and total brain volume (TBV). Correlation of the total lesion load and anatomical site were correlated to TMT and HVLT tests. It was also performed correlation between degree of atrophy of the WMV, CGV, SGV and TGV with HVLT and TMT tests. Positive results were considered with p < 0.05. Results: The WMV was significantly different between phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 4.0% in the total study interval. TBV was significantly different between the phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with volume reduction of 1.9% in the total study interval. The CGV was not significantly different in any of the 3 phases. The SGV was significantly different between phases 1 and 2, phases 2 and 3 and between phases 1 and 3, with 3.7% volume reduction in the total study interval. The mean lesion load assessment by MARS was 128 (SD 95) and showed a positive and significant correlation with the reduction in the WMV, and no correlation with the volume reduction of the other evaluated compartments. There were significant differences in the results of the TMT-A and TMT-B tests between phases 2 and 3, with faster execution of the test in phase 3. There were significant differences between the HVLT-IR results phases 2 and 3, with the largest number of words recalled in phase 3. There were no significant differences in the results of HVLT-LR tests and HVLT-R in 2 phases. There were correlations between the result of TMT-B test at phases 2 and 3 to the reduction of the TBV and the results of the TMT at phase 3 to the WMV reduction. There were no correlations between the anatomical site lesion load with the performance in the TMT-A and TMT-B. No correlations were found between HVLT-IR, HVLT-LR or HVLT-R with volume reduction of TBV, WMV or CGM. Discussion and Conclusions: There was a significant volume reduction in TBV, WMV and SGV during the study interval, while there was an improvement the executive tests TMT-A and TMT-B performance. These findings can be interpreted as a result of what animal models have shown the evolution of the ECT: there is a continuous process in the brain tissue after TBI, including clearing irreparably damaged cell debris and repair of the neural tissue components that suffered reversible injuries at the moment of trauma. Those processes contribute to an improvement in cognitive performance, while reduction of the volume of the encephalic compartments occurs at the same time. The lesion evaluation has proven its prognostic value as it showed correlation with the degree of WMV reduction

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Jozué Vieira Filho / Banca: Osvaldo Ronald Saavedra Mendez / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Resumo: Nesta tese apresenta-se uma proposta para análise da estabilidade estática de tensão de sistemas de energia elétrica utilizando uma rede neural baseada na arquitetura ART (Adaptive Resonance Theory), designada rede neural ARTMAP Fuzzy. As redes neurais ARTdescendentes apresentam as características de estabilidade e plasticidade, as quais são propriedades imprescindíveis para a realização do treinamento e execução da análise de forma rápida e confiável. A versão ARTMAP Fuzzy é uma rede neural supervisionada, ou seja, a extração do conhecimento se processa por estímulos de entrada e de saída. O problema da análise de estabilidade de tensão é formulado considerando-se o estímulo de entrada composto pelas potências ativa e reativa nodais. O estímulo de saída é adotado como sendo a margem de segurança, a qual representa a "distância" entre o ponto de operação do sistema e a fronteira da estabilidade estática de tensão. Esta margem de segurança é calculada, via análise de sensibilidade e álgebra matricial de Kronecker, a partir da função determinante da matriz jacobiana relativa ao problema do fluxo de potência de Newton-Raphson. A operacionalidade das redes neurais é constituída por três fases principais: treinamento (ou aprendizado), análise e treinamento continuado. A fase de treinamento requer uma grande quantidade de processamento, enquanto que a fase de análise é realizada, efetivamente, sem esforço computacional. Esta é, por conseguinte, a principal justificativa para o uso das redes neurais para a resolução de problemas complexos que exigem soluções rápidas, como é o caso de aplicações em tempo real. Na fase de treinamento, o perfil de geração e de carga do sistema elétrico é gerado empregando-se uma distribuição aleatória (ou pseudo-aleatória) e a respectiva saída (margem de segurança) calculada via execução... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work develops a methodology to effectuate static voltage stability of electrical power systems by neural network. The neural network used is based on the ART (Adaptive Resonance Theory) architecture, named ARTMAP Fuzzy neural network. The ART descendent neural networks present the characteristics of stability and plasticity, which are important properties to execute the training and the analysis fast and reliable. The ARTMAP Fuzzy version is a supervised neural network, i.e. the extraction of the knowledge is processed by input/output stimulus. The voltage stability analysis problem is formulated considering the input stimulus composed by the active and reactive nodal power. The output stimulus is adopted as the security margin, which represents the distance with the operation point and the static voltage stability frontier. The security margin is calculated by sensitivity analysis and Kronecker algebra from the determinant function of the Jacobian matrix related to the power flow problem by Newton-Raphson. Neural Network operation is constituted by three principal phase: training (or learning), analysis and continuous training. The training phase needs great processing effort, while the analysis is effectuated without computational effort. This is the principal advantage to use neural networks to solve complex problems that need fast solutions as the real time applications. On the training phase, the generation and load profile is generated using a random (or pseudo random) distribution and the respective output (security margin) is calculated by executing a conventional power-flow with adequate adaptations. The procedure proposed is independent of how is defined the generation dispatch and how the system load evolves. This is a more realistic approach, when compared to the most of the proposals found on the specialized literature that considers the load increasing linearly... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by VITOR HUGO MARQUES LUIZ null (vitorhmluiz@hotmail.com) on 2016-03-14T14:35:25Z No. of bitstreams: 1 tese Vitor Hugo repositório.pdf: 12742690 bytes, checksum: 808cc9757cd523a743880c2238379bc1 (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-14T17:09:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luiz_vhm_dr_araiq_par.pdf: 1804257 bytes, checksum: 83b423fb984c5b0c70d305405ab840c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T17:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luiz_vhm_dr_araiq_par.pdf: 1804257 bytes, checksum: 83b423fb984c5b0c70d305405ab840c2 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho descreve o desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação quantitativa de furosemida e bumetanida em amostras de urina utilizando espectroscopia por reflectância difusa (para a furosemida) e por imagem por scanner com quantificação através do histograma de cores utilizando o padrão RGB (para ambas). Envolve também o desenvolvimento de um método quantitativo para a detecção de chumbo em resíduos de armas de fogo (GSR) nas mãos de atiradores utilizando membranas de celulose bacteriana como substrato de coleta, visando o descobrimento do tempo de disparo. Também foi realizada a quantificação de chumbo em amostras de tintura para cabelos utilizando método previamente desenvolvido, visando detecção da adulteração destes produtos e controle de qualidade. Estuda também a potencialidade do uso das membranas de celulose bacteriana para a coleta de impressões digitais. Os métodos desenvolvidos consistem na reação da furosemida (FUR) com o regente cromogênico paradimetilaminocinamaldeído (p-DAC) 0,70% e ácido clorídrico (HCl) 1,72 mol L-1 em papel de filtro qualitativo com barreiras hidrofóbicas, com detecção espectrofotométrica e por histograma de cores; na reação do íon chumbo(II) (Pb2+) com rodizonato de sódio (ROD) 0,16% em meio micelar de dodecil sulfato de sódio (SDS) 5 mmol L-1 em membranas de celulose bacterianas, com detecção espectrofotométrica e por microscopia eletrônica de varredura (MEV); na reação de bumetanida (BMT) com o reagente p-DAC 0,6% e HCl 0,26 mol L-1 em papel de filtro qualitativo com barreiras hidrofóbicas, com detecção por histograma de cores e na coleta de impressões digitais utilizando membrana de celulose bacteriana impregnadas com ninidrina, nitrato de prata ou óxido de zinco, dos quais o nitrato de prata e a ninidrina atuaram como agentes de coleta razoáveis. Todas as concentrações foram otimizadas por planejamentos quimiométricos. As reações foram realizadas na forma de spot test, envolvendo a formação de um produto colorido em 545 nm para o chumbo, em 585 nm para a furosemida e 520 nm para a bumetanida. As curvas analíticas foram contruídas a partir de soluções padrões dos respectivos analitos. Os métodos desenvolvidos para a bumetanida e para a furosemida foram aplicados em amostras de urina sintética e natural fortificadas e os resultados obtidos foram comparados estatisticamente com métodos comparativos. A validação dos métodos foi realizada por adição de padrão e recuperação e por comparação de métodos, no caso da FUR e da BMT, obtendo-se recuperações entre 98,0 e 115,3% para os métodos de quantificação da furosemida e entre 93,0 e 102,0% para o método de quantificação da bumetanida. O método de coleta de GSR é baseado na utilização de membranas finas de celulose bacteriana desenvolvidas pelo Grupo de Materiais Fotônicos do IQ-UNESP.Para os GSR foram realizadas 40 coletas totais em tempos de coleta após o disparo (diferentes e conhecidos), sendo sua comparação realizada através das curvas analíticas, mostrando ser possível a detecção do tempo de disparo com uma margem de erro de aproximadamente 5 minutos. Os resultados foram comparados estatisticamente e os valores obtidos a partir de testes estatísticos mostraram que os métodos podem ser usados para análises de rotina em laboratórios forenses. / This work describes the development of analytical methods for the quantitative determination of furosemide and bumetanide in urine samples using diffuse reflectance spectroscopy (for furosemide) and scanning imaging with quantification by color histogram using RGB color pattern (for both). It involves also the development of a quantitative method for the detection of lead in gunshot residues (GSR) in the hands of the shooters using bacterial cellulose membranes as substrate collection, aiming the discovery of shooting time. It is also done the quantification of lead in progressive hair lotions samples using a previously developed method, aiming the detection of products adulterations and quality control. It also studies the potentiality of the usage of bacterial cellulose membranes for the collection of fingerprints. The developed methods are consisted in the reaction of furosemide (FUR) with the cromogenic reagent p-dimethylamino cinnamaldehyde (p-DAC) 0.70% and hydrochloric acid (HCl) 1.72 mol L-1 in qualitative filter papers with hydrophobic barrier, with spectrophotometric detection and by color histogram; in the reaction of lead(II) ion (Pb2+) with sodium rhodizonate (ROD) 0.16% in micellar medium of sodium dodecyl sulfate (SDS) 5 mmol L-1 in bacterial cellulose membranes with spectrophotometric detection and by scanning electron microscopy; in the reaction of bumetanide (BMT) with the reagent p-dimethylamino cinnamaldehyde (p-DAC) 0.6% and hydrochloric acid (HCl) 0.27 mol L-1 in qualitative filter papers with hydrophobic barrier with color histogram detection an in the collect of fingerprints using bacterial cellulose membranes impregnated with ninhydrine, silver nitrate or zinc oxide, of which the silver nitrate and ninhydrin acted as reasonable collection agents. All concentrations were optimized through chemometrics designs. The reactions were carried out as spot test, involving the formation of a colored product at 545 nm for lead, in 585 nm for furosemide and in 520 nm for bumetanide. Analytical curves were built from standard solutions of the respective analytes. The methods developed for furosemide and bumetanide were applied in fortified synthetic and natural urine samples and the results obtained were compared statistically with comparative methods. The validation of the methods were performed by standard addition and recovery and by comparison of methods, for FUR and BMT, yielding recoveries between 98.0 and 115.3% for furosemide quantification methods and between 93.0 and 102.0% for the quantification method for bumetanide. GSR collection method is based on the use of thin membranes of bacterial cellulose developed by Photonic Materials Group IQ-UNESP. For GSR, 40 total collections were carried out in known and different times of collection after shooting times and their comparison through analytical curves were done, showing the possibility of the detection of the shooting time with an error of 5 minutes, approximately. The results were statistically compared and the values obtained from statistical tests showed that the methods can be used for routine analysis in forensic laboratories.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:08:08Z : No. of bitstreams: 1 tonellineto_ms_me_ilha.pdf: 925562 bytes, checksum: 4d19e3ff6eabc4094e4ba90e7a4607b9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema inteligente que realize o controle preventivo em sistemas de distribuição de energia elétrica. Trata-se de um procedimento para diagnosticar distúrbios possam provocar danos em componentes do sistema e, principalmente, a interrupção do fornecimento de energia aos consumidores. Este sistema inteligente será desenvolvido baseando-se no emprego da transformada wavelet, lógica fuzzy e redes neurais artificiais, em especial uma arquitetura da família ART (Adaptive Resonance Theory), a rede neural Fuzzy ARTMAP. Por ser uma arquitetura estável e plástica, esta permite a inclusão do módulo do treinamento continuado, o qual possibilita a extração do conhecimento sem a necessidade de reiniciar o processo de treinamento com a inclusão de novos padrões, diferentemente do que ocorre com a maioria das redes neurais. Este recurso possibilita usar um conjunto reduzido de padrões na fase de treinamento e, na medida em que forem realizadas as análises (aplicação), a extração do conhecimento é continuada, ou seja, trata-se de um sistema que busca o aperfeiçoamento com o passar o tempo. O sistema irá contemplar as principais anormalidades caracterizadas por distúrbios de tensão, curtos- circuitos e faltas de alta impedância. Por conseguinte, o objetivo refere-se ao desenvolvimento de um modelo embrionário capaz de incorporar permanentemente inovações com o propósito de torná-lo um sistema de inferência mais eficiente / This project aims to develop an intelligent system that performs the preventive control in electric power distribution systems. It is a procedure to disturbances diagnosis that can potentially cause damage to system’s components and, particularly, the interruption of electric power supply to consumers. This intelligent system is based on wavelet transform, fuzzy logic and artificial neural networks, in special the ART (Adaptive resonance Theory) family architecture, i.e., the Fuzzy ARTMAP. Due to the stability and plasticity characteristics, this architecture enables the introduction of the continuous training module, which allows the knowledge extraction without the need to restart the training process when a new training pattern is included, unlike what happens in most neural networks. Thus, it is possible to use a reduced set of patterns on the training phase and, as the analyses are performed, the extraction of the knowledge is continuous, i.e., a system that seeks to improve over time. The system will introduce the main disorders characterized by voltage disturbances, short-circuit faults and high impedance faults. Therefore, it deals with a methodology that can permanently incorporate new information to become an efficient inference system