Introdução: A lesão axonal traumática (LAT) ou lesão axonal difusa (LAD) esta presente em grande parte dos traumatismos crânio-encefálicos (TCE), sendo importante causa de mortalidade e morbidade das suas vítimas. A LAT dispara uma sequência de mudanças neurodegenerativas encefálicas que são, paradoxalmente, acompanhadas por recuperação cognitiva. Objetivo: Avaliar quantitativamente a LAT, através da razão de transferência de magnetização (RTM) e de medidas volumétricas para caracterizar a evolução temporoespacial das mudanças macroscópicas e microscópicas e investigar possível correlação entre elas, auxiliando no entendimento da sua fisiopatologia. Este estudo ainda investigou correlação entre atrofia e dano axonal/mielínico e a evolução funcional. Métodos: Imagens 3D-T1, 3DGE (PRESTO) e de transferência de magnetização (ITM) foram obtidas de 26 pacientes vítimas de TCE moderado e grave e de 26 controles, de idade e sexo semelhantes. Os pacientes foram submetidos a RM com 2 (fase aguda tardia/subaguda), 6 (crônica precoce) e 12 (crônica tardia) meses do TCE. A RM foi realizada nos controles em apenas uma única ocasião. Através de métodos automatizados, calculou-se o volume da substancia cinzenta (SC), da substancia branca (SB) e do encéfalo total (ET), ajustando-os pelo volume intracraniano. A partir de histogramas da RTM obtidos das mesmas regiões, calculou-se a média e os percentis 25, 50 e 75% da RTM. As imagens PRESTO foram usadas na exclusão dos focos hemorrágicos da análise da RTM, nos pacientes. A evolução funcional foi medida pela escala prognostica de Glasgow (EPG), realizada um ano após o TCE. Resultados: A RTM media e o volume foram significativamente diferentes nos pacientes e nos controles. Os pacientes apresentaram RTM media maior (p < 0,05) e volume menor na SC e ET, desde o primeiro exame (fase aguda tardia/subaguda precoce). Na SB, valores menores tanto da RTM media (p=0,02) quanto do volume (p=0,009) foram observados nos pacientes apenas no terceiro exame (fase crônica tardia). Redução progressiva da RTM media dos pacientes foi observada em todos os compartimentos, estimada em 1,14% na SC, 1,38% na SB e 1,40% no ET durante todo o estudo. Houve também redução volumétrica gradual da SB e do ET, com taxa de atrofia total de 3,20% e 1,50%, respectivamente. Não houve relação entre redução da RTM media e atrofia. Nenhum dos parâmetros mostrou valor prognostico nas fases subaguda ou crônica precoce. Conclusões: A LAT resulta numa rarefação axonal/mielínica e redução volumétrica progressiva do tecido encefálico, que se perpetua por até um ano do trauma. As mudanças são mais expressivas e prolongada na SB. A redução do volume e da RTM media se mostraram independentes na LAT. Isso sugere que os dois parâmetros reflitam aspectos complementares da fisiopatologia da LAT, em níveis micro e macroestrutural / Introduction: Traumatic axonal injury (TAI) or diffuse axonal injury (DAI) is a frequent component of traumatic brain injury (TBI) and a major cause of mortality and morbidity in this population. It triggers a sequence of degenerative changes in the brain, that are paradoxically accompanied by cognitive recovery. Purposes: The present study used magnetization transfer ratio (MTR) and volumetric data to appreciate the spatiotemporal evolution of macroscopic and microscopic changes and investigate possible correlation between them, enhancing the knowledge about its pathophysiology. It also investigated correlation between atrophy and axonal/myelin damage and functional outcome. Methods: Volumetric T1-weighted, 3DGE (PRESTO) and magnetization transfer images (MTI) were obtained from 26 patients who experienced moderate to severe TBI and 26 age- and sex-matched controls. Patients were scanned at 2 (late acute/subacute stage), 6 (early chronic) and 12 months (late chronic) postinjury and controls, only once. Whole brain (WB), gray matter (GM) and white matter (WM) volumes were measured using automated technique and adjusted for intracranial volume. Histogram analysis was performed in the same regions, with calculation of the mean MTR and its 25, 50 and 75% percentiles. The PRESTO images were used to exclude the small lesions from the MTR analysis in the patients. Functional outcome was assessed 12 months after injury using the Glasgow Outcome Scale (GOS). Results: Mean MTR and volume were significantly different between patients and controls. Patients presented higher mean MTR values (p < 0,05) and smaller volume (p < 0,05) in the GM and WB, as of the first exam (late acute/subacute stage). In the WM, reduction of both, the mean MTR (p=.02) and volume (p=.009), was observed only in their third exam (late chronic stage). Progressive decrease of patients\' mean MTR was observed in all compartments, with rates of 1.14% for the GM, 1.38% for the WM and 1.40% for the WB across the study. Continuing reduction of the WM and WB volume was also observed, with total atrophy rate of 3.20% and 1.50%, respectively. No correlation between mean MT and the volumetric changes was found. None of the parameters showed prognostic value during the subacute and early chronic stages. Conclusions: TAI results in a progressive axonal/myelinic rarefaction and volumetric brain reduction that continues until a year postinjury. The changes are greater and lasts longer in the WM. The reduction in the volume and mean MTR were independent between them in TAI. This suggests that the two parameters reflect complementary aspects of the TAI pathologic lesion at macro and microstructural levels

Introdução: O traumatismo cranioencefálico (TCE) é o maior problema de saúde pública nos países ocidentais. A lesão axonial difusa (LAD) é uma das mais importantes causas de sequelas neurológicas e resultam do comprometimento da substância branca causada por forças rotacionais e/ou aceleração/ desaceleração no parênquima encefálico que tensiona e lesa os axônios. Apesar dos doentes com TCE apresentarem déficits neurológicos transitórios, as mudanças cognitivas podem ser persistentes, especialmente em lesões moderadas e severas. Até o momento poucos estudos analisaram aspectos neuropsicológicos de doentes com LAD. Método: Estudo unicêntrico, prospectivo, exploratório, com braço único e três níveis de medidas repetidas. Quarenta doentes com LAD de ambos os sexos, com idade entre 18 e 55 anos foram avaliados na fase 1 (até 3 meses após o trauma), fase 2 (6 meses) e fase 3 (12 meses). Na fase 1 avaliou-se os sintomas depressivos (BDI), ansiosos (IDATE), qualidade de vida (QV SF-36) e sobrecarga do cuidador (Zarit Burden Interview). Na fase foram avaliadas as mesmas variáveis, acrescida da avaliação cognitiva (QI, memória episódica verbal e visuoespacial, processos atencionais, funções executivas, coordenação motora). Na fase 3 repetimos o procedimento da fase 2. Resultados: Não houve diferença significativa dos sintomas depressivos, de ansiedade, sobrecarga do cuidador nas fases 1, 2 e 3. Constatamos melhora significativa na memória episódica verbal e visuoespacial (p < 0,05), dos processos atencionais (p < 0,05). O QI e a idade do doente foram preditores para desempenho dos doentes em diversos testes, o mesmo não foi observado em relação a gravidade do trauma. Conclusão: O estudo mostrou melhora espontânea da memória episódica e dos processos atencionais em doentes com LAD no primeiro ano após o trauma. Esses resultados foram independentes da gravidade do trauma e dos sintomas depressivos, ansiosos e da QV dos doentes. Esses achados podem estar associados à neuroplasticidade, evidenciando-se janela terapêutica importante no primeiro ano após o trama / Introduction: Traumatic brain injury (TBI) is a major public health problem in Western countries. Diffuse axonal injury (DAI) is one of the most important causes of neurological damage and result of white matter impairment caused by rotational forces and / or acceleration / deceleration in the brain parenchyma tenses and damages the axons. Although patients with TBI present transient neurological deficits, cognitive changes may be persistent, especially in moderate and severe injuries. To date few studies have examined neuropsychological aspects of patients with DAI. Method: single-center study, prospective, exploratory, with one arm design and three levels of repeated measures. Forty patients with LAD, both sexes, aged 18 to 55 were evaluated in phase 1 (up to 3 months after the trauma), phase 2 (6 months) and phase 3 (12 months). In phase 1 we evaluated depressive symptoms (BDI), anxiety (STAI), quality of life (QoL SF-36) and caregiver burden (Zarit Burden Interview). In phase 2 were evaluated the same variables, plus the cognitive assessment (IQ, verbal and visuospatial episodic memory, attentional processes, executive functions, motor coordination). In phase 3 we repeat the procedure from step 2. Results: No significant differences in depressive symptoms, anxiety, and caregiver burden in phases 1, 2 and 3. We found significant improvement in verbal and visuospatial episodic memory (p < 0.05), of the attentional processes (p < 0.05). The IQ and patient age were predictors for performance of patients in several tests, the same was not observed for the severity of the trauma. Conclusion: The study showed spontaneous improvement of episodic memory and attentional processes in patients with LAD in the first year after the trauma. These results were independent of the severity of the trauma and depressive symptoms, anxiety and QoL of the patients. These findings may be associated with neuroplasticity, demonstrating important therapeutic window in the first year after the trauma

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Aparecido Bassi de Melo.pdf: 501735 bytes, checksum: 55b2263ca229bb2255d6661363881e15 (MD5) Previous issue date: 2013-05-07 / This dissertation aims to analyze the possibility of recognition of an intangible collective heritage, based on objective order of values, whose foundation is paramount to article 1º of the Brazilian Constitution. After demonstrating that the constitutional article refered above provides the necessary support for conceiving a collective consciousness grounded in dignity conceived in its community dimension, we look foward to establish the effectiveness of supervision exercised by the instruments made available by the brazilian system of law at the moment of the protection of the legal immaterial goods, especially intangible heritage collective. Thus, outlined the parameters of material and protection configuration, procedural and extra-procedural, we consider the nature of the indemnification established as a direct result of the verification of the lesion to the collective moral, synonymous of intangible collective heritage. To achieve this latter goal, the allocation of indemnities was investigated, always confronting the general purposes of the Public Civil Action law and specific function of article 13. For last, two special features were detailed and properly correlated to the assumptions set out at the beginning of the dissertation, in order to conclude on the trend of the Superior Court of Justice with regard to the effectiveness of safeguarding the legal interests of immaterial character. / A presente dissertação tem por objetivo analisar a possibilidade de reconhecimento de um patrimônio imaterial coletivo, calcado numa ordem objetiva de valores, cujo fundamento primordial é o artigo 1º da Constituição da República Federativa do Brasil. Após a constatação de o referido dispositivo constitucional fornece os subsídios necessários para a formatação de uma consciência coletiva calcada numa dignidade concebida em sua dimensão comunitária, procura-se estabelecer a efetividade exercida pelos instrumentos de tutela colocados à disposição pelo ordenamento quando da proteção aos bens jurídicos imateriais, mormento o patrimônio imaterial coletivo. Assim, traçados os parâmetros de configuração material e de tutela, processual e extraprocessual, parte para a consideração da natureza da indenização fixada como decorrência direta da verificação de lesão à moral difusa, correlata semântica do patrimônio imaterial coletivo. Para a consecução desse último objetivo, também a destinação das parcelas pecuniárias arrecada foi perscruta, sempre confronto as finalidades gerais da Lei da Ação Civil Pública e a disposição expressa e específica de seu artigo 13. Por derradeiro, dois recursos especiais foram detalhas e devidamente correlacionados às premissas fixadas no início da dissertação, a fim de concluir sobre a tendência do Superior Tribunal de Justiça no que à efetividade de tutela dos bens jurídicos de caráter imaterial

Os modelos experimentais reproduzem doenças que acometem seres humanos, sendo de extrema importância porque possibilitam o estudo da patogênese e abordagem terapêutica dessas enfermidades. Nesse grupo inclui-se o modelo experimental de esclerodermia induzida pela imunização de coelhos com colágeno V humano provocando alterações histológicas (pele, pulmão e rim) similares àquelas observadas em humanos. As doenças auto-imunes têm sua etiologia desconhecida e são particularmente caracterizadas pela presença de auto-anticorpos no soro. Nesse aspecto, 90 a 95% dos pacientes com esclerodermia apresentam algum auto-anticorpo contra antígenos intracelulares (proteínas nucleolares RNA polimerase I, II e III, Scl-70, centriolares ou golginas) ou da matriz extracelular (colágeno). O presente estudo tem como objetivo avaliar a resposta imunológica nos animais do modelo experimental de esclerodermia. Para tanto, o soro dos animais foram testados quanto à presença de auto-anticorpos e de outros fatores imunológicos séricos que indicassem um processo imunológico ativo paralelo às lesões teciduais em desenvolvimento e incluiu: pesquisa de anticorpos anticolágenos V, III e I, imunocomplexos circulantes, fator reumatóide, níveis de complemento, fatores antinucleares (FAN) por imunofluorescência indireta em células HEp-2 e caracterização dos antígenos alvos por immunoblot. A análise da resposta imune revelou que as alterações histológicas do pulmão, rim e pele se desenvolviam com o aumento dos níveis séricos de anticorpos anti-colágeno V. Além disso, todos os animais imunizados com Col V apresentavam anticorpos para outros tipos de colágeno. Esses animais desenvolveram uma marcante resposta imunológica a antígenos intracelulares com 100% de positividade para o FAN e presença de imunocomplexos nos soros obtidos 30, 75 e 120 dias pós-imunização quando comparados a dois grupos controles (albumina e adjuvante completo de Freud). Todos os animais do grupo Col V apresentaram na IFI padrão citoplasmático Golgi símile e, em 10% deles, reatividade adicional aos centríolos. Ambos auto-anticorpos são raros, mas já descritos em pacientes com esclerodermia. A pré-absorção dos soros desses animais com Col V não interferiu no resultado do FAN. A caracterização dos antígenos alvos mostrou uma reatividade uniforme a proteínas de alto peso molecular de células epiteliais humanas (maior ou igual 175 kDa) que progredia com o tempo de imunização. Eluatos ácidos contendo os anticorpos anti-fração 175 kDa reproduziram o padrão de IFI igual ao soro original. As análises demonstram que a imunização com Col V humano em coelhos resulta numa resposta imunológica exuberante e que se caracteriza pela presença de auto-anticorpos a componentes intracelulares. / Experimental models for human diseases are of utmost importance, since they allow the study of their pathogenesis and therapeutic approach. In this group we can include the experimental model of collagen V-induced scleroderma, in rabbits, with histological alterations (skin, lung and kidney) similar to those observed in humans. Auto-immune diseases have an unknown etiology, and are characterized by the presence of auto-antibodies in serum. In this aspect, 90%-95% of the patients with scleroderma present some kind of auto-antibody against intracellular antigens (RNA polymerase I, II and III nucleoproteins, Scl-70, centriolar or golgins) or to components of the extracellular matrix (collagen). This study aims to assess the immune response of the animal subjects in a scleroderma experimental model. The animals sera were tested for auto-antibodies and other serum immunological factors that would point to an active immunological process, parallel to the developing tissue lesions, including anti-collagen V, III and I antibodies, circulating immune complexes, rheumatoid factor, complement levels, antinuclear antibodies (ANA) by indirect immunofluorescence in HEp-2 (IFI) cells, and characterization of target antigens with an immunoblot. The analysis of the immune response in the studied animals revealed that histological alterations in lungs, kidneys and skin developed with an increase of the serum levels of anti-collagen V antibodies. Furthermore, all the Col Vimmunized animals presented antibodies against other types of collagen as well. These animals also developed a strong immune response against intracellular antigens, being 100% positive for ANA, showing also immune complexes in sera obtained 30, 75 and 120 days after immunization with Col V, when compared to the control groups (albumin and Freunds complete adjuvant). All the animals from the Col V group showed a cytoplasmic pattern at the IFI, Golgi simile and, in 10% of the cases, additional reactivity to the centrioles. Both auto-antibodies are rare, yet were already described in patients with scleroderma. The pre-absorption of these animals sera with Col V did not interfere with the ANA reactivity. The characterization of the target antigens showed a uniform reactivity to high molecular weight proteins of human epithelial cells (> or = 175 kDa), which progressed with the immunization time. Acid eluats containing antibodies against the 175 kDa fraction reproduced the same IFI reactivity pattern of the original serum. The results demonstrate that immunization of rabbits with human Col V results in an exuberant immune response, characterized by the presence of autoantibodies against intracellular components.

Este trabalho explora a gerência de segurança e cooperação de aplicações em sistemas distribuídos móveis. Neste contexto, é feito um estudo sobre os diferentes middlewares para ambientes móveis (mobile middleware): suas capacidades de enfrentar os desafios da mobilidade e da segurança. As análises do estudo mostram que esses middlewares devem possuir características que lhes permitem uma melhor adaptação às necessidades das aplicações e à natureza dos ambientes móveis. Os middlewares existentes pouco abordam a questão da segurança. A segurança ainda é um problema complexo que deve ser gerido em todos os níveis de um sistema distribuído móvel, incluindo novos mecanismos. Com base nessa análise, foi desenvolvido um modelo de gerência de segurança que implementa um mecanismo de autenticação mútua, confidencialidade, detecção de intruso e controle de acesso em ambientes móveis. O objetivo é garantir a confiabilidade, a disponibilidade de serviços e a privacidade do usuário através da tecnologia PET - Privacy-Enhancing Tecnologies. A idéia é fundamentada em agentes interceptadores e autoridades de segurança que distribuem tíquetes de segurança e controlam o acesso a recursos e espaços de tuple do ambiente. O estudo de caso apresentou resultados satisfatórios que permitem julgar a pertinência do modelo proposto. O modelo será integrado a um sistema de e-saúde. / The work exploits the security management and the cooperation of applications in mobile distributed systems. In this context a study of different mobile middleware is made. The study examines their capacities to face the challenges of mobility and security issues. The analysis shows that the existing middleware has very few approaches on security problems; security is still a complex issue to be managed in all the levels of mobile distributed system including new mechanisms. Based on this analysis, a security management model is developed that implements a mechanism for mutual authentication, confidentiality, intrusion detection, access control of mobile agents in mobile environments, ensures services availability and user privacy, through technology PET (Privacy-Enhancing Technologies). The idea is based on interceptor agents and security authorities that distribute security tickets and control the access to resources and Tuple spaces in mobile environment. The proposed model presents good performance and is integrated to an e-health system: Relationship Management with Chronic Patient GRPC.

Este trabalho tem como objetivo o estudo de uma área da robótica chamada robótica móvel. Um robô móvel deve realizar uma navegação segura e esta é a principal motivação deste trabalho. Para tal foi desenvolvido um simulador de robótica móvel com visualização em 3D. Um dos grandes interesses na área de robótica móvel é a utilização de algoritmos de inteligência artificial. O objetivo deste trabalho é a utilização e simulação de inteligência artificial para o controle destinado ao desvio de obstáculos. As simulações são dinâmicas, ou seja, o robô não tem informação previa do cenário. Os algoritmos de inteligência artificial implementadas neste trabalho são lógica Fuzzy e Neurofuzzy. As contribuições do simulador são: a simulação e visualização em 3D com o cenário modelado em um programa CAD/3D, permite testar diversas configurações antes de testar o robô real, simula o ruído de sensores, utiliza lógica fuzzy e neurofuzzy para o desvio de obstáculos. Os resultados mostram a capacidade do sistema fuzzy para lidar com os dados ruidosos dos sensores assim como a influência das variáveis antecedentes e conseqüentes do sistema fuzzy de no comportamento do robô móvel para o desvio de obstáculos além da capacidade do sistema neurofuzzy de aprender a partir dos dados de treinamento mostrando uma melhoria no resultado das simulações. / This work has as objective the study of an area of the robotics named mobile robotics. A mobile robot must navigate in a safe way and this is the main motivation of this work. To do that a mobile robotics simulator with 3D visualization was developed. One of the great interests in mobile robotics is using artificial intelligence algorithms. The main point of this work is using and simulate artificial intelligence applied in obstacle avoidance control. The simulations are dynamics it means that the robot do not have previous information about the scenery. The artificial intelligence algorithms developed in this work are Fuzzy and Neurofuzzy logics. The simulator contributions are that the simulation and 3D visualization where the scenery is a 3D model from a CAD/3D software besides allows to test many configurations before testing the real robot and simulates noise from sensors and uses fuzzy and neurofuzzy logics to obstacle avoidance. The results show the fuzzy system capability to deal with the noisy data from sensors and how fuzzy variables influences the mobile robot behavior in obstacle avoidance besides the ability of neurofuzzy system to learn from training data showing improvements in the simulation results.

Nesta tese é proposta uma implementação para a solução do problema inverso com as estimativas das propriedades radiativas (o albedo de espalhamento simples, a espessura ótica do meio e as reflectividades difusas) a partir dos valores das intensidades de radiação que deixam o meio participante utilizando uma abordagem híbrida de sistemas neuro-fuzzy (SNF), o qual combina a utilização de sistemas de inferência fuzzy com as redes neurais artificiais. Busca-se com a utilização desse sistema híbrido integrar a habilidade dos sistemas fuzzy no tratamento de informações inexatas, imprecisas, e vagas, e a capacidade das redes neurais artificiais de tratar o aprendizado por experiência e a generalização do conhecimento. É proposta também uma metodologia de máquinas de comitês neuro-fuzzy na solução deste problema inverso em transferência radiativa. Foi observado paralelamente que a solução dos sistemas neuro-fuzzy e dos sistemas híbridos de máquinas de comitê neuro-fuzzy, apresentam baixa qualidade nos resultados quando são utilizados os dados experimentais com os menores coeficientes de sensibilidade para os parâmetros que serão estimados. Por outro lado, quando são utilizados dados com maior sensibilidade, são obtidos melhores resultados. Esta abordagem procura evitar a possibilidade da não convergência desses métodos. / In this thesis is proposed an implementation for solving the inverse problem with the estimates of radiative properties (the single scattering albedo, the optical thickness of the media and the diffuse reflectivities) by the values of the intensities of radiation that leaves the participant medium using a hybrid approach of neuro-fuzzy systems, which combines the use of fuzzy inference systems with artificial neural networks. The use of this hybrid system try to include the ability of fuzzy systems in the treatment of inaccurate, imprecise, and vague data, and the ability of artificial neural networks to deal with learning from experience and widespread knowledge. Also is proposed a methodology for machines committees in neuro-fuzzy solution of this inverse problem in radiative transfer. It was observed in parallel that the solution of neuro-fuzzy systems and hybrid systems neuro-fuzzy committee machines, have a poor quality results when using the experimental data with the lowest sensitivity coefficients for the parameters that will be estimated. Moreover, when data are used with greater sensitivity, better results are obtained. This approach seeks to avoid the possibility of non-convergence in such methods.

Areas at steep slopes in the catchments with high occupation by family farmers in Southern Brazil, even with a high surface covered with regenerated forests, are characterized by the persistence of sources of rural and urban pollution that are undermining the quality of aquatic systems. The unfair use of soil outside its capability, the adoption of inadequate soil tillage systems, the integrated system of animal production (poultry and swine) in quantities environmentally intolerable and the untreated domestic sewage from small villages are the main factors responsible for the input of high amounts of phosphorus into watercourses. In this context, the present doctoral thesis aims (i) monitoring the temporal variation in sediment-bound phosphorus in sub-catchments under different land-use and soil tillage systems and (ii) assessment of the potential of sediments from rural and urban sources to behave as source or sink of phosphorus for aquatic systems. In the Guaporé River catchment, six representative headwater sub-catchments with contrasting land-use and soil management were monitored. The selected sub-catchments were characterized by: (i) predominance of native forest (control); (ii) predominance of areas transformed to agriculture recently, but under conventional tillage CT (sub1); (iii) areas under CT, but with predominance of Ilex plantations (sub2); (iv) predominance of tobacco cultivation of long term under CT (sub3); (v) intensive agriculture under no-tillage NT (sub4); and (vi) intensive agriculture under NT and receiving untreated sewage of a twenty thousand inhabitant town (sub5). In addition, five points of the main river (P1 to P5) were monitored: the first one is located near to the junction of the sub-catchments 4 and 5, and the last one at the outlet of the watershed. Suspended and bed sediments were collected, comprising ten field campaigns performed in the monitoring period of 24 months (October 2012 to October 2014). The different fractions of phosphorus (P) of sediment were analyzed considering the bioavailability. The P sorption-desorption parameters in the sediments were estimated. The conversion of native forest for annual crops production areas promotes the production of sediments with higher amounts of total, inorganic and labile phosphorus. The values of maxima phosphorus adsorption capacity, instantaneous available and potentially available phosphorus forms, desorption rate and mobility index of phosphorus in sediments collected in the different sub-catchments in the following order: native forest < CT < CT with the intensive production of tobacco < NT < NT in the rural area plus urban sewage. A highly positive correlation was observed between different phosphorus fractions (especially the labile phosphorus), as well as different parameters of sorption/desorption, and amounts of iron and aluminum in sediments. It was found the highest amount of labile phosphorus in sediments collected at the end of winter and beginning of spring, particularly in the areas where tobacco is cultivated under CT. / As áreas de bacias hidrográficas declivosas e densamente ocupadas pela agricultura familiar no Sul do Brasil, apesar de apresentarem grande superfície com florestas regeneradas, caracterizam-se pela persistência de fontes de poluição rurais e urbanas que vêm comprometendo a qualidade dos sistemas aquáticos. O uso do solo fora de sua aptidão, a adoção de sistemas de manejo inadequados, o sistema integrado de produção animal (aves e suínos) em quantidades ambientalmente intoleráveis e o não tratamento dos esgotos domésticos das pequenas cidades são fatores responsáveis pelo aporte de grandes quantidades de fósforo aos cursos d água. Nesse contexto, a presente tese de doutorado visa (i) monitorar a variação temporal do fósforo ligado aos sedimentos em sub-bacias com diferentes usos e manejo do solo e (ii) avaliar o potencial dos sedimentos de fontes rurais e urbana em atuarem como fonte ou dreno de fósforo aos sistemas aquáticos.Na Bacia Hidrográfica do Rio Guaporé RS/Brasil foram monitoradas seis sub-bacias de cabeceira representativas de uso da terra e de sistemas de manejo do solo contrastantes. As sub-bacias selecionadas caracterizavam-se por:i) predomínio demata nativa (controle); (ii) predomínio de áreas transformadas em agricultura recentemente, mas sob sistema de cultivo convencional SCC (sub1); (iii) áreas emSCC, mas com predomínio de produção de erva-mate (sub2); (iv) predomínio de áreas emSCC há longa data para cultivo do tabaco (sub3 ); (v) predomínio de agricultura intensiva, mas sob o sistema plantio direto SPD (sub4); e (vi) predomínio de agricultura intensiva sobSPD e recebendo esgoto não tratada de uma cidade com 20 mil habitantes (sub5). Adicionalmente, monitoraram-se cinco pontos no rio principal (P1 a P5), sendo que o primeiro está localizado na junção das sub-bacias 4 e 5 e o último é o exutório da bacia.Coletaram-se sedimentos de fundo e em suspensão, em dez campanhas de campo, durante 24 meses (10/2012 a 10/2014). Foram analisadas as diferentes frações de fósforo no sedimento, de acordo com a biodisponibilidade e estimaram-se os parâmetros de adsortividade e dessortividade do fósforo no sedimento. A conversão da mata nativa para implantação de culturas anuais induz a produção de sedimentos com maiores teores de fósforo total, fósforo inorgânico e fósforo lábil. Os valores da capacidade máxima de adsorção, fósforo instantaneamente disponível, fósforo potencialmente disponível, taxa de dessorção e índice de mobilidade de fósforo dos sedimentos coletados nas diferentes sub-bacias aumentaram na seguinte ordem: mata nativa < SCC < SCC intenso com produção de tabaco < SPD < SPD no meio rural mais esgoto urbano. Foram observadas correlações positivas dasdiferentes frações de fósforo (em especial aquela relacionada ao P lábil), bem como dos diferentes parâmetros de sorção/dessorção, com os teores de ferro e alumínio do sedimento.Foi encontrado maior teor de fósforo lábil nos sedimentos coletados no final do inverno e início da primavera,particularmente naqueles correspondentes aos locais onde se cultiva tabaco em SCC.

Este trabalho aplica técnicas da área de inteligência artificial (IA) com o intuito de prever e classificar riscos ambientais, com o foco no problema da qualidade do ar. Para prever os riscos, dados foram adquiridos acerca das concentrações gasosas de determinados poluentes. Tais concentrações, denominadas de indicadores da qualidade do ar, são regulamentadas por várias legislações ao redor do mundo, inclusive a do Brasil. Estes dados foram empregados em um modelo que consiste de duas técnicas de IA: redes neurais artificiais e otimização por enxame de partículas. O resultado do modelo é a previsão de um dia adiante das concentrações gasosas dos indicadores da qualidade do ar. As previsões são usadas como entradas para a modelagem de riscos. A modelagem de riscos correlaciona as previsões dos poluentes observados para obter a qualidade do ar e o risco que tal qualidade oferece à saúde humana. O modelo de risco é baseado em lógica nebulosa, uma terceira técnica de IA. Ao término do trabalho, dois resultados foram alcançados. O primeiro foi o modelo de previsões que obteve resultados com um bom nível de acuidade. Em seguida, o modelo de riscos foi capaz de alcançar uma classificação coerente dos riscos ambientais. / In order to forecast and classify environmental risks, artificial intelligence (AI) techniques were applied to the air quality problem. Predetermined gaseous pollutant concentration data were acquired with the intent of predicting the risks. Such concentrations are denominated air quality indicators, and are regulated all around the world, including by brazilian law. The data concerning these indicators were used in a model that consists of two AI techniques: artificial neural networks and particle swarm optimization. The air quality indicators concentration prediction resulted in one day ahead values. The risk modeling utilizes the predictions as inputs values, correlating them in order to obtain the resulting air quality and, the risk that such quality has upon the human health. The risk model is based on a third AI technique, called fuzzy logic. The present work obtained two main results. The first was the accurate forecasts made by the prediction model. The second was the achievement of a coherent classification of the risks.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4486.pdf: 3511223 bytes, checksum: 3f8c09a3cb87230a2ac0f6706ea07944 (MD5) Previous issue date: 2012-08-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / The mining association rules are an important task in data mining. Traditional algorithms of mining association rules are based only on the database items, providing a very specific knowledge. This specificity may not be advantageous, because the users normally need more general, interesting and understandable knowledge. In this sense, there are approaches working in order to obtain association rules with items belonging to any level of a taxonomic structure. In the crisp contexts taxonomies are used in different steps of the mining process. When the objective is the generalization they are used, mainly, in the pre-processing or post-processing stages. On the other hand, in the fuzzy context, fuzzy taxonomies are used, mainly, in the pre-processing step, during the generating extended transactions. A great problem of these transactions is related to the huge amount of candidates and rules. Beyond that, the inclusion of ancestors ends up generating redundancy problems. Besides, it is possible to see that many works have directed efforts for the question of mining fuzzy rules, exploring linguistic terms, but few approaches have been proposed for explore new steps of mining process. In this sense, this paper proposes the Context FOntGAR algorithm, a new algorithm for mining generalized association rules under all levels of fuzzy ontologies composed by specialization/generalization degrees varying in the interval [0,1]. In order to obtain more semantic enrichment, the rules may be composed by similarity relations, which are represented at the fuzzy ontologies in different contexts. In this work the generalization is done during the post-processing step. Other relevant points of this paper are the specification of a new approach of generalization; including a new grouping rules treatment, and a new and efficient way for calculating both support and confidence of generalized rules. / Algoritmos tradicionais de associação se caracterizam por utilizar apenas itens contidos na base de dados, proporcionando um conhecimento muito específico. No entanto, essa especificidade nem sempre é vantajosa, pois normalmente os usuários finais necessitam de padrões mais gerais, e de fácil compreensão. Nesse sentido, existem abordagens que não se limitam somente aos itens da base, e trabalham com o objetivo de minerar regras (generalizadas) com itens presentes em qualquer nível de estruturas taxonômicas. Taxonomias podem ser utilizadas em diferentes etapas do processo de mineração. A literatura mostra que, em contextos crisp, essas estruturas são utilizadas tanto em etapa de pré-processamento, quanto em etapa de pós-processamento, e que em domínios fuzzy, a utilização ocorre somente na etapa de pré-processamento, durante a geração de transações estendidas. Além do viés de utilização de transações estendidas, que podem levar a geração de um volume de regras superior ao caso tradicional, é possível notar que, em domínios nebulosos, as pesquisas dão enfoque apenas à mineração de regras fuzzy, deixando de lado a exploração de diferentes graus de especialização/generalização em taxonomias. Nesse sentido, este trabalho propõem o algoritmo FOntGAR, um novo algoritmo para mineração de regras de associação generalizadas com itens presentes em qualquer nível de ontologias compostas por graus de especialização/generalização variando no intervalo [0,1] (ontologias de conceitos fuzzy), em etapa de pós-processamento. Objetivando obter maior enriquecimento semântico, as regras geradas pelo algoritmo também podem possuir relações de similaridade, de acordo com contextos pré-definidos. Outros pontos relevantes são a especificação de uma nova abordagem de generalização (incluindo um novo tratamento de agrupamento das regras), e um novo e eficiente método para calcular o suporte estendido das regras generalizadas durante a etapa mencionada.