Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7085_1.pdf: 5617751 bytes, checksum: 13b747395cadea3f73a525d5b1fd2004 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A digitalização de documentos originariamente em papel é a maneira mais eficiente que dispomos hoje como meio de preservar o seu conteúdo para as gerações futuras, bem como possibilitar o acesso e disseminação às informações via redes de computadores. A natureza do documento impõe técnicas diferentes para a digitalização e armazenagem destes. Em geral, objetivando possibilidades futuras, os documentos são digitalizados em cores (true color) e alta resolução (chegando hoje até mais de 1.000 pontos por polegada). Visando o acesso via redes, tais documentos são geralmente disponibilizados em sua versão monocromática, com 200 dpi de resolução e comprimidos em formato conveniente, geralmente TIFF (G4). Tal processo de diminuição do número de cores de documentos, no caso de conversão para monocromático conhecido como binarização, possui dificuldades para ser efetuado de maneira automática, caso o documento tenha sido escrito ou impresso em ambos os lados de papel translúcido, situação conhecida como interferência frenteverso. Os algoritmos de binarização hoje existentes nas ferramentas comerciais geram imagem onde as porções referentes à tinta na frente e no verso ficam sobrepostas, impossibilitando a leitura da imagem obtida. Embora tal problema tenha sido apresentado há mais de uma década, ainda hoje busca-se soluções melhores para ele. No caso de documentos históricos, a complexidade do problema é ainda maior, uma vez que há o escurecimento causado pelo envelhecimento do papel como fator complicador. Esta dissertação propõe um novo algoritmo baseado na entropia do histograma da imagem para a binarização da imagem de documentos históricos com interferência frente-verso. O algoritmo proposto é comparado com os seus antecessores descritos na literatura, gerando imagens de melhor qualidade que os seus congêneres

Orientador: Geraldo Francisco Donegá Zafalon / Coorientador: Manoel Ferreira Borges Neto / Banca: Mário Luiz Tronco / Banca: Wladimir Seixas / Resumo: O crescente desenvolvimento tecnológico tem trazido a humanidade grandes benefícios, nas mais diversas áreas. De modo a dar continuidade a esse desenvolvimento, novas frentes de pesquisas vêm surgindo, em busca do domínio dessas tecnologias emergentes. Os limites físicos da computação clássica, baseada nos fenômenos eletromagnéticos, estão sendo alcançados e a computação quântica surge como uma possível solução para esses limites, bem como para apresentar um novo panorama para a computação, devido ao seu grande potencial. A fim de buscar um maior entendimento dos fenômenos que envolvem a computação quântica em uma transmissão de dados, em específico o fenômeno do emaranhamento, no presente trabalho apresenta-se um levantamento teórico sobre mecânica quântica, informação, computação e entropias quânticas, bem como computação paralela e MPI, propondo-se uma simulação com implementação em ambiente paralelo sobre o efeito da entropia de emaranhamento dos fótons em uma transmissão de dados. Além disso, realiza-se a comparação com a implementação em um ambiente de um único processador / Abstract: The increasing technological development has brought great bene ts to humanity, in several areas. In order to continue this development, new research areas are emerging to reach new technologies. The physical limits of classical computing, based on electromagnetic phenomena are being achieved and quantum computing emerges as a possible solution to these limits, as well as to introduce a new scenario for computing, due to its great potential. In order to get a better understanding of phenomena involving quantum computing in a data transmission, in particular the phenomenon of entanglement, this work presents a theoretical quantum mechanics, information, computing and quantum entropies, as well as parallel computing and MPI, proposing a simulation with implementation in parallel environment on the e ect of the entropy of entanglement of photons in data transmission and comparison with implementation in a single processor environment / Mestre

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / In this work we study from both classical and quantum point of view the position dependent mass harmonic oscillator (PDMHO). Classically, we use the Legendre transformation to find the Hamiltonian of the system. Next, we define two functions, and , to simplify the hamiltonian of the PDMHO. By using the Poisson algebra we find the expressions for the position and moment. At last, by using a canonical transformation we relate the equations of the PDMHO to those of the simple harmonic oscillator (SHO). Quantically, we write the Hamiltonian of the PDMHO in terms of the operators and . Next, we consider that these operators satisfy the same algebra that those of the SHO. By assuming that both the classical and quantum PDMHO have the same form, we are able to find a simple form for the PDMHO Hamiltonian. Finally, by transforming the SchrÃdinger equation (SE) of the PDMHO into that of the SHO, we can write the wave function of the PDMHO in terms of that of the SHO. We will study two time-dependent systems, namely and , we observe that as , they tend to a simple harmonic oscillator. For each system we find the position and momentum (classical study), as well as the wave-function (quantum study). For both systems we analyze the the position e momentum uncertainty, the product uncertainty, the fisher information and Shannon entropy, for the ground state, as a function of the parameter . / Neste trabalho estudamos clÃssica e quanticamente o oscilador harmÃnico com massa dependente da posiÃÃo (OHMDP). Na parte clÃssica, utilizamos a transformaÃÃo de Legendre para encontrar a hamiltoniana do sistema. A seguir definimos duas funÃÃes e para escrevermos a hamiltoniana do OHMDP de uma forma mais simples. Utilizando a Ãlgebra de Poisson encontramos as expressÃes para a posiÃÃo e o momento. Por fim, atravÃs de uma transformaÃÃo canÃnica veremos como relacionar as equaÃÃes do OHMDP com aquelas do oscilador harmÃnico simples (OHS). Na parte quÃntica, escrevemos a hamiltoniana do OHMDP em termos de operadores e . Em seguida, vamos supor que estes operadores satisfaÃam a mesma relaÃÃo de comutaÃÃo que os operadores abaixamento e levantamento do OHS. Analisando que condiÃÃo deve ser satisfeita para que os osciladores OHMDP clÃssico e quÃntico tenham o mesmo potencial, encontramos uma forma simplificada da hamiltoniana do OHMDP. Em seguida, transformamos a equaÃÃo de SchrÃdinger (ES) para o OHMDP na ES para o OHS. Assim, obtemos a funÃÃo de onda do OHMDP em termos da funÃÃo de onda do OHS. Estudaremos dois sistemas com massa dependente da posiÃÃo, a saber: e , vemos que quando , recaÃmos no OHS. Para cada sistema encontraremos a posiÃÃo e o momento (estudo clÃssico), bem como a funÃÃo de onda (estudo quÃntico). Para os dois sistemas analisaremos tambÃm o comportamento da incerteza na posiÃÃo, incerteza no momento, produto de incerteza, informaÃÃo de Fisher e entropia de Shannon, para o estado fundamental, em funÃÃo do parÃmetro de deformaÃÃo .

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carlos velas.pdf: 1180958 bytes, checksum: 61ddfdc0eddd3a6683e3d7b9d8715e0b (MD5) Previous issue date: 2013-04-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this dissertation we present a detailed and analytical study of the information entropy using two formalisms. These formalisms are: Shannon entropy and Tsallis entropy. Shannon entropy obeys the principle of additivity, however the Tsallis entropy is nonadditive. These entropies are applied to atomic models of Mochinsky and positronium, which are two-body systems. To determine the entropy, we utilize the wave functions and probability densities for both the atomic models. The Shannon entropy has a logarithmic dependence, while the Tsallis entropy has a dependency on the entropic factor q , known as the Tsallis entropic factor. In our work, entropies were calculated in the position space and also in the momentum space and also using the concept of the principle of Heisenberg inequality adapted for the information entropy. For the Shannon entropy, we have the Bialynici, Birula, and Mycielski uncertainty principle, and Tsallis entropy we use pseudo-uncertainty. Finally we demonstrate graphically the behavior of the entropies of both the formalisms. / Nesta dissertação apresentamos um estudo detalhado e analítico da entropia da informação usando dois formalismos. Estes formalismos são: entropia de Shannon e a entropia de Tsallis, a entropia de Shannon obedece o principio da aditividade, já a entropia de Tsallis é conhecida como entropia não-aditiva. Essas entropias serão aplicadas nos modelos atômicos de Mochinsky e Positrônio, que são sistemas de dois corpos. Para determinar a densidade das entropias, nos utilizamos a função de onda e a densidade de probabilidade para ambos os modelos atômicos. A entropia de Shannon tem uma dependência logarítmica, enquanto a entropia de Tsallis tem uma dependência do fator entrópico q , conhecido como fator entrópico de Tsallis. Em nosso trabalho, as entropias foram calculadas nos espaços das posições e também no espaço dos momentos, com isso utilizamos o conceito do principio da desigualdade de Heisenberg, adaptando para a entropia da informação. Para a entropia de Shannon, temos o principio de incerteza de Bialynici, Birula, and Mycielski, para a entropia de Tsallis chamamos de pseudo-incerteza. Por fim demonstramos graficamente o comportamento das entropias de ambos os formalismos.

Orientador: Carlos Eduardo Facin Lavarda. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Sociais Aplicadas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Contábeis.

A comunicação entre indivíduos da mesma espécie está presente em todos os táxons conhecidos. Tendo por foco organismos que possuem sistemas nervosos, dado que uma capacidade limitada para processar todos os sinais vindos do ambiente, é interessante supor que, ao longo da evolução, exista uma tendência à minimização do processamento associado com a comunicação de modo a liberar atenção para outros eventos. Como tal minimização pode ser associada a uma diminuição da energia gasta com o processo, podemos levantar a hipótese de que existe, também, uma tendência à minimização de geração de entropia σ, já que esta está diretamente associada com a potência dissipada durante potenciais de ação. O objetivo do presente estudo é testar a hipótese descrita acima. Para tanto, consideramos os organismos envolvidos na comunicação como osciladores descritos por equações diferenciais, e comunicação foi definida pelo acoplamento de tais osciladores. Em um modelo inicial, a freqüência e a fase foram as variáveis de estado, enquanto que, num segundo modelo, foram acrescentadas mais duas variáveis associadas à volição de emitir sinais. A geração de entropia é dada pelo produto do fluxo (i.e., freqüência) pela diferença de potencial (parâmetro de forçamento do oscilador). O cálculo de σ foi realizado para os dois modelos, comparando as situações de osciladores de parâmetros idênticos com aquelas de parâmetros diferentes. Para ambos os modelos, os resultados obtidos indicam que osciladores idênticos minimizam a geração de entropia em relação a sistemas de osciladores com diferentes parâmetros. Tratando, então, os sistemas de osciladores idênticos, analisamos as regiões dos valores de parâmetros que permitem uma maior minimização de σ. Isto ocorre, no modelo inicial, quando o parâmetro de acoplamento de freqüência tende a zero ou ao infinito. Já no modelo final, é minimizada quando os parâmetros associados com a referência interna dos osciladores são bem maiores que as constantes de acoplamento de freqüência. Podemos concluir que a melhor estratégia, em termos evolutivos, para minimizar a geração de entropia numa troca continuada de sinais é manter uma alta semelhança (intraespecífica) entre os animais que se comunicam num dado ambiente. / Communication between individuals of the same species is present in all known taxa. Focusing in organisms that have nervous system, since there is a limited capacity to process all the environmental input, it is interesting to assume an evolutionary trend to minimize the information processing associated with communication in order to redirect attention to other events. As such a minimization may be associated with a reduction in the amount of energy spent in the process, we may put forward the hypothesis that there is, also, a trend to minimize entropy generation (σ), since this is directly associated with power dissipation during action potentials. The objective of this study is to test the above described hypothesis. To this end, we considered the organisms involved in the communication as oscillators described by differential equations, and communication was defined as the coupling between oscillators. In an initial model, the frequency and the phase were the state variables, whereas in a second model we added two more variables associated with the volition to emit signals. Entropy generation is calculated through the product of the flux (i.e., frequency) by a potential difference (a forcing parameter). Computations of σ were performed for both models, and we compared the conditions of identical with those of non-identical parameters of the oscillators. In both models, the results obtained indicate that identical oscillators are those that minimize entropy generation in relation to systems of non-identical oscillators. Within the context of systems of identical oscillators, we analyzed the regions of the parameters that allow for a further minimization of σ. In the first model, such a minimization occurs when the parameter of frequency coupling tends either to zero or to infinite. In the second model, σ attains minimal values when the parameters associated with internal references of the oscillators are significantly higher than those associated with frequency coupling. We are lead to the conclusion that the best strategy, in evolutionary terms, to minimize the entropy generation in a long-lasting exchange of signals is to keep a high similarity (intra-specific) between the animals that communicate in a given environment.

Estudos de correlação entre variações de preços de ações e variação de índices de mercado são importantes na compreensão da relação entre o retorno e o risco envolvido na alocação de recursos (investimentos). De acordo com o risco envolvido, deve haver um adequado retorno. Esta questão é abordada pelo modelo CAPM Capital Asset Pricing Model , que parte da premissa de que o risco sistemático de um ativo pode ser mensurado pela sua sensibilidade aos movimentos do mercado, e para isso se supõe que os retornos dos títulos são linearmente relacionados às flutuações de um índice de mercado amplo com um grau conhecido de sensibilidade. No entanto, pode haver relações não lineares entre os retornos dos títulos e as flutuações do índice de mercado. Sendo assim, o presente trabalho analisa uma medida de correlação global vinda da teoria da informação, que mensura qualquer tipo de relação entre duas variáveis, isto é, lineares e não lineares. O objetivo é mostrar a presença de correlações não lineares no mercado de capitais brasileiro. Demonstra-se que a correlação global é expressiva e maior ou igual à correlação linear em toda a amostra constituída de todas as ações que se mantiveram no Índice da Bolsa de Valores de São Paulo (IBOVESPA) de maio de 2001 a abril de 2008, totalizando 84 meses (7 anos). / Correlations among stock price variations and stock market indices variations are important in understanding the relationship between return and risk involved in the allocation of resources (investments). According to the risk involved there exists an appropriate return. This issue is addressed by the CAPM Capital Asset Pricing Model , based on the premise that the systematic risk of an asset can be measured by its sensitivity to market movements and it is assumed that the returns are linearly related to the fluctuations of a market index with a known degree of sensitivity. However, nonlinear relationships may occur. Thus, the present study analyzes a global measure of correlation of information coming from theory, which measures any type of relationship between two variables, i.e. linear and nonlinear. The goal here is to show the presence of nonlinear correlations in the Brazilian capital market. The overall correlation obtained is expressive and greater than the linear correlation across the sample of 33 stock assets from the theoretical portfolio of São Paulo Exchange Index (IBOVESPA), from May 2001 to April 2008, totaling 84 months (7 years).

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva / Resumo: Neste trabalho avaliou-se a segmentação da coluna vertebral humana utilizando imagens externas da região dorsal. A avaliação foi realizada utilizando imagens de 70 pessoas (58 mulheres e 12 homens). Essas imagens foram agrupadas por meio da associação entre a quantidade de informação existente, dado pelo valor de entropia da imagem e uma avaliação qualitativa de visibilidade da musculatura paravertebral, realizada por três avaliadores. A segmentação foi feita utilizando um algoritmo, chamado DISLo (Dorsal Image Spine Locator), que processa imagens da região dorsal baseando-se na informação visível. Após o processamento, o algoritmo DISLo produz uma imagem binária contendo uma linha de pixels de intensidade 255 que representam a coluna vertebral identificada. Aplicando o algoritmo em todas as imagens, obteve-se uma segmentação de mais de 75% da coluna vertebral na maioria dos casos (40 imagens), e na minoria (4 imagens), menos de 25%. Posteriormente, para avaliar a qualidade da segmentação, utilizou-se o RMSD (Root Mean Square Deviation) calculado entre os pixels da segmentação automática do DISLo e outra realizada de modo manual, obtida da média de 9 avaliações realizadas por três avaliadores. Pôde-se verificar que as segmentações possuem uma exatidão maior em imagens com mais entropia, bem como possuem uma diferença no RMSD de +-2 pixels quando comparadas a imagens radiográficas. Portanto, a utilização de imagens externas da região dorsal para identificação da coluna vertebr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the segmentation of the human vertebral column was evaluated using external images of the dorsal region. The evaluation was performed using 70 individual images (58 women and 12 men). These images were grouped using the association between the amount of existing information, given by the entropy value of the image, and a qualitative assessment of the paravertebral musculature visibility, performed by three evaluators. The segmentation was performed using an algorithm called DISLo (Dorsal Image Spine Locator) which processes images from the dorsal region, based on the visible information. After the processing, the DISLo algorithm produces a binary image containing a line with pixels having a 255 intensity value that represents the identified backbone. Applying the algorithm to all images resulted in a segmentation of more than 75% of the spine in most cases (40 images), and in the minority (4 images), less than 25%. Subsequently, to evaluate the quality of the segmentation, the RMSD (Root Mean Square Deviation) was calculated between the pixels of DISLo's automatic segmentation and a manual one, obtained from the average of 9 evaluations performed by three evaluators. It could be verified that the segmentations have a greater accuracy in images with more entropy as well as having a difference in the RMSD of +-2 pixels when compared to radiographic images. Therefore, the use of external images of the dorsal region for identification of the spine is viable, and a r... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: João Fernando Marar / Banca: Antonio Carlos Sementille / Banca: Rodrigo Holdschip / Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo analisar o uso da técnica estatística de aprendizado de máquina Maximização de Entropia, voltado para tarefas de processamento de linguagem natural na inferência de emoções em textos obtidos da rede social Facebook. Foram estudados os conceitos primordiais das tarefas de processamento de linguagem natural, os conceitos inerentes a teoria da informação, bem como o aprofundamento no conceito de um modelo entrópico como classificador de textos. Os dados utilizados na presente pesquisa foram obtidos de textos curtos, ou seja, textos com no máximo 500 caracteres. A técnica em questão foi abordada dentro do aprendizado supervisionado de máquina, logo, parte dos dados coletados foram usados como exemplos marcados dentro de um conjunto de classes predefinidas, a fim de induzir o mecanismo de aprendizado a selecionar a classe de emoção mais provável dado o exemplo analisado. O método proposto obteve índice de assertividade médio de 90%, baseado no modelo de validação cruzada. / Abstract: This research aims to analyze the use of entropy maximization machine learning statistical technique, focused on natural language processing tasks in the inferencing of emotions in short texts from Facebook social network. Were studied the primary concepts of natural language processing tasks, IT intrinsic concepts, as well as deepening the concept of Entropy model as a text classifier. All data used for this research came from short texts found in social networks and had 500 characters or less. The model was used within supervised machine learning, therefore, part of the collected data was used as examples marked within a set of predefined classes in order to induce the learning mechanism to select the most probable emotion class given the analyzed sample. The method has obtained the mean accuracy rate of 90%, based on the cross-validation model. / Mestre