MAIA, J. E. B. Uma nova metaheurística evolucionária para a formação de mapas topologicamente ordenados e extensões. 2011. 119 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-02T14:23:09Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_jebmaia.pdf: 2408871 bytes, checksum: d163655c0cea32842292785a5a4e8933 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-02T14:23:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_jebmaia.pdf: 2408871 bytes, checksum: d163655c0cea32842292785a5a4e8933 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-02T14:23:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_jebmaia.pdf: 2408871 bytes, checksum: d163655c0cea32842292785a5a4e8933 (MD5) Previous issue date: 2011 / Topologically ordered maps are data representation techniques based on dimensionality reduction with the special property of preserving the neighborhood between the data prototypes lying in the data space and their positions on to the output space. Based on this property, topologically ordered maps are applied mainly in clustering projected, vector quantization or dimensionality reduction and data visualization. This thesis proposes a new classification for the existing algorithms devoted to the formation of topologically ordered maps, which is based on the mechanism of correlation between the input and output spaces, and describes a new algorithm based on evolutionary computation, called EvSOM, for the topologically ordered maps formation. The main properties of the new algorithm are its flexibility for consideration by the user of the relative importance of the properties of vector quantization and topology preservation of the final map, and good outliers rejection when compared to the Kohonen SOM algorithm. The work provides an empirical evaluation of these properties. The EvSOM is a hybrid , neural-evolutionary, biologically inspired algorithm, which uses concepts of competitive neural networks, evolutionary computing, optimization and iterative approximation approximation. To validate its application feasibility, EvSOM is extended and specialized to solve two relevant basic problems in image processing and computer vision, namely, the medical image registration problem and the visual tracking of objects in video problem. The algorithm exhibits satisfactory performance in both aplications. / Mapas topologicamente ordenados são técnicas de representação de dados baseadas em redução de dimensionalidade com a propriedade especial de preservação da vizinhança espacial entre os protótipos no espaço dos dados e entre suas respectivas posições no espaço de saída. Com base nesta propriedade, mapas topologicamente ordenados são aplicados principalmente em agrupamento, quantização vetorial ou redução de dimensionalidade e visualização de dados. Esta tese propõe uma nova classificação para os algoritmos de formação de mapas topologicamente ordenados baseada no mecanismo de correlação entre os espaços de entrada e de saída, e descreve um novo algoritmo, baseado em computação evolucionária, denominado EvSOM, para a formação de mapas topologicamente ordenado. As principais propriedades do novo algoritmo são a sua flexibilidade para ponderação pelo usuário da importância relativa das propriedades de quantização vetorial e de preservação de topologia no mapa final, além de boa rejeição a outliers quando comparado ao algoritmo SOM de Kohonen. O trabalho desenvolve uma avaliação empírica destas propriedades. O EvSOM é um algoritmo híbrido, neural-evolucionário, biologicamente inspirado, que se utiliza de conceitos de redes neurais competitivas, computação evolucionária, otimização e aproximação iterativa. Para validar sua viabilidade de aplicação, o EvSOM é estendido e especializado para a solução de dois problemas básicos relevantes em processamento de imagens e visão computacional, quais sejam, o problema de registro de imagens médicas e o problema de rastreamento visual de objetos em vídeo. O algoritmo apresentou desempenho satisfatório nas duas aplicações.

ALENCAR, A. L. S. de. Uma nova metodologia de jogos dinâmicos lineares quadráticos. 2011. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-02T14:43:53Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_alsalencar.pdf: 1001720 bytes, checksum: bd7c5129a73c3b6f656d0fa0bcf87b53 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-02T14:44:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_alsalencar.pdf: 1001720 bytes, checksum: bd7c5129a73c3b6f656d0fa0bcf87b53 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-02T14:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_alsalencar.pdf: 1001720 bytes, checksum: bd7c5129a73c3b6f656d0fa0bcf87b53 (MD5) Previous issue date: 2011 / The game theory is a branch of mathematics concerned with the study of situations that arise when multiple decision agents seek to attain their own objectives, possibly con icting each other. In a dynamic linear quadratic (LQ) formulation, the Nash equilibrium solutions of the players can be obtained in terms of the coupled algebraic Riccati equations, which, depending on the method used for calculation, can yield unsatisfactory results under the stability and the numerical precision points of view. In this sense, this work proposes a new algorithm for an alternative solution for the coupled algebraic Riccati equations associated with the dynamic (LQ) games, with open-loop structure information, through concepts of the duality theory and static convex optimization. In addition, a new methodology for the synthesis of a family of optimal controllers it's obtained. The game theory also reveals great potential application for multi-objective control problems, where the H∞ control is included, which can be formulated as a zero-sum dynamic game. Considering this formulation, the new proposed methodologies in this work are extended to H∞ control problems with disturbance rejection, yielding results with better stability and performance properties than the ones obtained via modi ed algebraic Riccati equation. Finally, through numerical examples and computational simulations, the new methodologies are confronted with the traditional methodologies, showing the most relevant aspects from each approach. / A teoria dos jogos é um ramo da matemática dedicado ao estudo de situações que surgem quando múltiplos agentes de decisão buscam atingir seus objetivos individuais, possivelmente con itantes entre si. Em sua formulação dinâmica linear quadrática (LQ), as soluções de equilíbrio de Nash dos jogadores podem ser obtidas em termos das equações algébricas de Riccati acopladas, que, a depender do método numérico utilizado para seu cálculo, podem gerar resultados insatisfatórios sob o ponto de vista da estabilidade e precisão numérica. Neste sentido, esta dissertação propõe um novo algoritmo para uma solução alternativa das equações algébricas de Riccati acopladas associadas aos jogos dinâmicos (LQ), com estrutura de informação em malha aberta, utilizando, para isso, conceitos da teoria da dualidade e otimização estática convexa. Em adição, obtém-se uma nova metodologia para a síntese de uma família de controladores ótimos. A teoria dos jogos também revela um enorme potencial de aplicação em problemas de controle multiobjetivo, no qual está incluído o controle H∞, que pode ser formulado como um jogo dinâmico de soma-zero. Considerando essa formulação, as novas metodologias propostas neste trabalho são estendidas aos problemas de controle H∞ com rejeição de perturbação, gerando resultados com melhores propriedades de desempenho e estabilidade que os obtidos via equação algébrica de Riccati modi cada. Por m, através de exemplos numéricos e simulações computacionais, as novas metodologias são confrontadas com as metodologias tradicionais, evidenciando-se os aspectos mais relevantes de cada abordagem.

MELO, M. A. B. de. Diversidade multiusuário em sistemas cooperativos com múltiplos relays: um esquema de seleção eficiente e de baixa complexidade. 2012. 69 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:32:00Z No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:32:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-22T16:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-17 / On this work, it is proposed an efficient low-complexity selection scheme for multiuser multi-relay downlink cooperative networks comprised of one source node, L destination nodes, and N relay nodes. The proposed scheme first selects the best destination node based on the channel quality of the direct links and then selects the best relay that yields the best path from the source to the selected destination. Assuming both decode-and-forward and amplify-and-forward relaying strategies, the performance of the considered system is investigated. Closed-form expressions for the outage probability are obtained and validated by means of Monte Carlo simulations. Comparisons with the optimal selection scheme are performed and shows that the performance of the proposed scheme is very close to that of the optimal selection scheme, with the proposed scheme having the advantage of lower complexity than the optimal scheme. Furthermore, in our analysis, the source node may be equipped with either a single antenna or M multiple antennas. An asymptotic analysis is carried out, and it reveals that, regardless of the relaying strategy employed, the diversity order reduces to L+N for the single-antenna source case, whereas it is equal to ML+N for the multiple-antenna source case. The effects of the number of relay and destination nodes on the system performance and its influence on the best relay position are examined. In addition, a trade-off concerning the system performance and spectral efficiency is observed when multiple antennas are employed at the source node. / Nesse trabalho, propõe-se um esquema de seleção eficiente e de baixa complexidade para redes cooperativas multiusuário multi-relay compostas de um nó fonte, L nós destinos e N nós relays. O esquema proposto primeiro seleciona o melhor destino baseado na qualidade de canal dos links diretos e então seleciona o melhor relay que provê o melhor caminho da fonte para o destino selecionado. Considerando-se os protocolos de cooperação decodifica-e-encaminha e amplifica-e-encaminha, o desempenho do sistema é investigado. Expressões em forma fechada para a probabilidade de bloqueio são obtidas e validadas por simulações de Monte Carlo. Comparações com o esquema de seleção ótimo são realizadas e demonstram que o desempenho do esquema de seleção proposto é bem próximo ao do esquema ótimo, com a vantagem de o primeiro possuir uma complexidade menor que o último. Além disso, em nossa análise, a fonte pode ser equipada com uma única antena ou com M múltiplas antenas. Uma análise assintótica é realizada e revela que, independentemente da estratégia de cooperação empregada, a ordem de diversidade é de L+N para o caso da fonte com uma única antena, enquanto que para o caso multiantena a diversidade é igual a ML+N. Os efeitos do número de nós relays e destinos no desempenho do sistema e sua influência na posição ótima do relay são examinados. Além disso, um compromisso entre desempenho e eficiência espectral é observado para o caso em que múltiplas antenas são empregadas.