É investigado o uso de redes neurais aplicadas à equalização de canais de comunicação, sendo consideradas três tipos de redes: MLP (Multilayer Perceptron), RBF (Radial Basis Function) e RNN (Recurrent Neural Network). Os equalizadores não-lineares baseados nestas redes foram comparados com o equalizador linear transversal e com os equalizadores ótimos segundo os critérios de Bayes e da máxima verossimilhança. Nestas comparações foram utilizados um alfabeto binário e um quaternário transmitidos em modelos de canais cuja resposta ao pulso unitário é finita. Além das versões usuais de equalizadores, foram consideradas versões com realimentação de decisões sempre que isso se mostrou adequado. O treinamento desses equalizadores foi feito de forma supervisionada, ou seja, na fase de treinamento a seqüência de símbolos transmitida era conhecida no receptor. Além disso, foi realizado um estudo comparativo dos algoritmos de treinamento das redes. Neste âmbito, foi obtido um algoritmo do tipo acelerador para o treinamento de redes MLP. Com o intuito de se obter uma estrutura não-linear menos complexa e mais flexível, foi proposto ainda um equalizador híbrido constituído de uma combinação do equalizador linear e da rede RNN que faz uso de realimentação de decisões. Resultados de simulações indicam que o seu uso pode ser vantajoso tanto para canais não-lineares como lineares. / Equalization of communication channels using neural networks is investigated by considering three kinds of networks: MLP (Multilayer Perceptron), RBF (Radial Basis Function) and RNN (Recurrent Neural Network). The performance of the nonlinear equalizers based on these networks are compared with the linear transversal equalizer and the optimal equalizers given by the bayesian and maximum likelihood criteria. Binary and quaternary alphabets are used and transmitted over finite pulse response channel models. Decision feedback is considered whenever it is worthwhile. The training of these equalizers is considered in the supervised form and a comparison of some training algorithms has been performed. In this scope, a new algorithm based on parameter acceleration is introduced for the training of MLP networks. Moreover, a hybrid equalizer composed of a linear transversal equalizer and a RNN network is proposed. It is a simple and flexible nonlinear structure making use of decision feedback. imulation results show that it may be advantageously used to equalize linear and nonlinear channels.

Nesta tese analisamos e propomos métodos para a equalização não-treinada (cega) de canais de comunicação lineares FIR baseados em filtros de partículas, que são técnicas recursivas para a solução Bayesiana de problemas de filtragem estocástica. Iniciamos propondo novos métodos para equalização sob ruído gaussiano que prescindem do uso de codificação diferencial, ao contrário dos métodos existentes. Empregando técnicas de evolução artificial de parâmetros, estendemos estes resultados para o caso de ruído aditivo com distribuição não-gaussiana. Em seguida, desenvolvemos novos métodos baseados nos mesmos princípios para equalizar e decodificar conjuntamente sistemas de comunicação que empregam códigos convolucionais ou em bloco. Através de simulações numéricas, observamos que os algoritmos propostos apresentam desempenhos, medidos em termos de taxa média de erro de bit e velocidade de convergência, marcadamente superiores aos de métodos tradicionais, freqüentemente aproximando o desempenho dos algoritmos ótimos (MAP) treinados. Além disso, observamos que os métodos baseados em filtros de partículas determinísticos exibem desempenhos consistentemente superiores aos dos demais métodos, sendo portanto a melhor escolha caso o modelo de sinal empregado permita a marginalização analítica dos parâmetros desconhecidos do canal. / In this thesis, we propose and analyze blind equalization methods suitable for linear FIR communications channels, focusing on the development of algorithms based on particle filters - recursive methods for approximating Bayesian solutions to stochastic filtering problems. Initially, we propose new equalization methods for signal models with gaussian additive noise that dispense with the need for differentially encoding the transmitted signals, as opposed to the previously existing methods. Next, we extend these algorithms to deal with non-gaussian additive noise by deploying artificial parameter evolution techniques. We next develop new joint blind equalization and decoding algorithms, suitable for convolutionally or block-coded communications systems. Via numerical simulations we show that the proposed algorithms outperform traditional approaches both in terms of mean bit error rate and convergence speed, and closely approach the performance of the optimal (MAP) trained equalizer. Furthermore, we observed that the methods based on deterministic particle filters consistently outperform those based on stochastic approaches, making them preferable when the adopted signal model allows for the analytic marginalization of the unknown channel parameters.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:39:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9134_Dissertação Marina Branquinho Rodrigues (final).pdf: 1382506 bytes, checksum: 8ab4b9e4ad145130b8c124fa463d36ce (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / A presente dissertação tem por objetivo propor e testar um novo modelo para o sistema de transferências intergovernamentais federais brasileiras baseado na equalização fiscal das contas municipais, considerando tanto a capacidade quanto a necessidade fiscal dessas esferas de governo. Realizou-se uma pesquisa empírica, a partir da utilização de dados do Censo Demográfico e dados fiscais brasileiros para aplicação de modelos de equalização fiscal baseados na literatura internacional de federalismo fiscal. Os resultados mostram que, ao se aplicar um sistema de transferências intergovernamentais focado na equalização fiscal dos municípios, considerando sua capacidade e a necessidade fiscal, há uma perda de recursos de transferências da União pela região Sudeste e um direcionamento para a região Nordeste. Identifica-se ainda ganhos de recursos, em especial, para os municípios pequenos, com até dez mil habitantes, e perdas consideráveis para os municípios com população entre cinquenta e quinhentos mil habitantes. Municípios produtores de petróleo, independentemente de sua população residente, são os que mais perdem recursos, dado seu alto volume de recebimentos de transferências devido aos recursos de royalties. / This dissertation proposes and tests a new model for the intergovernmental fiscal transfers system from Federal Government to municipalities, based on fiscal equalization, considering both the capacity and the fiscal need of these local governments. It carried out an empirical research, using data from the Demographic Census and Brazilian tax data for the application of fiscal equalization models based on the international literature of fiscal federalism. The results show that when applying an intergovernmental transfer system focused on the fiscal equalization of the municipalities, considering their capacity and the fiscal need, there is a loss of resources by the Southeast region and a direction for the northeast region. It also identifies gains in resources, especially for small municipalities, with up to ten thousand inhabitants and considerable losses for municipalities with a population between fifty and five hundred thousand inhabitants. Oil producing municipalities, regardless of their resident population, are the ones that lose the most resources, given their high volume of transfers receipts due to royalties

Submitted by Alexandre Lima Baião (alexandrelimabaiao@gmail.com) on 2013-07-06T01:46:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1352756 bytes, checksum: bd77fab94b1c905a8ed0aadf9d09fe08 (MD5) / Rejected by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br), reason: Prezado Alexandre, Substituir no PDF a folha de ata pela folha de assinatura dos membros da Banca Examinadora (enviada por e-mail) e submeter novamente. Att. ÁUREA SRA on 2013-07-10T19:15:24Z (GMT) / Submitted by Alexandre Lima Baião (alexandrelimabaiao@gmail.com) on 2013-07-10T20:02:54Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1364852 bytes, checksum: 8a8d0cb3da03120099b94df341f00c39 (MD5) / Approved for entry into archive by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br) on 2013-07-12T15:47:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1364852 bytes, checksum: 8a8d0cb3da03120099b94df341f00c39 (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2013-07-15T14:25:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1364852 bytes, checksum: 8a8d0cb3da03120099b94df341f00c39 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-15T14:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1364852 bytes, checksum: 8a8d0cb3da03120099b94df341f00c39 (MD5) Previous issue date: 2013-04-10 / With decentralization w h ich has chara cterized the brazilian federation in the last fe w decades, the municipalities received more assignments and responsibilities, implementing public policies and providing basic services for population. However, since the own municipal revenues are capable of fund ing only partially these activities, it bec omes necessary a high volume of grants that flow s from central levels to sub national levels of government. Furthermore , Brazil is a country with a vast and heterogeneous territory, where municipalities with different self financing capability, as well as d ifferent demands from population, coexist in the same federalist system. In light of this, it becomes fundamental studying the grants distribution, verifying if the municipalities that need more financial support have been the effectively benefited. This p rocess of reducing the horizontal disparities that emerge from different tax bases and local demands is called fiscal equalization. The fiscal equalization allows residents in different municipalities receiving the same public service level given the tax c harge assumed by them (net fiscal benefit), it means, the equalization promotes the equity in the public services provision, as well as avoids the allocational inefficiency derived from migrations encouraged by fiscal benefits. To create the fiscal equaliz ation , grants must benefit those municipalities with less er self financing capability and greater fiscal needs associated with costs and demands for public services. In this sense, this study aims to assess the effect of intergovernmental transfers in the municipalities’ fiscal equalization, considering the main proxies of fisca l capacity – potential of creating own revenue – and fiscal need – volume of resources demanded in the municipality due region’s and population’s characteristics. The analysis is rea lized to each transfer’s group, ranging from those with an essentially redistributive finality, to those predominantly devolutive , as the 'cota - parte de ICMS'. The results show that some transfers, as FPM, contribute little to fiscal equalization, in spite of the redistributive nature implicit in this grant, as well as some conditional transfers, as FUNDEB, although they don’t aim correct the horizontal disparities in the capability of local government realizing their function s , can imply a positive effect to fiscal equalization in the federation’s local level. Another important result emerge d from analysis is the Bolsa - família transfer’s effect in the equali zation, because this transfer minimize the distortions realized by all other grants distributed to mu nicipalities. The Bolsa - família, although it’s not a intergovernmental transfer, was included in the analysis since it’s represents an expressive amount of resources, competes for resources with others grants and has a potential effect similar to the other intergovernmental transfers in the scope of fiscal equalization, given that releases resources in the local budget that, otherwise, could be committed with the local social policy. Another relevant result is the observation that voluntary transfers affect less the equalization, it means, they don’t contribute to this aim nor prejudice the horizontal disparities reduction, being relatively neutral or less intervenient in relation demands and fiscal capacity of local governments, probably because they don’t follow criteria , neither economics, as the ICMS, nor redistributive, as FPM. Instead, these transfers follow political criteria, as indicated by recent political science literature. / Com a descentralização que caracterizou a federação brasileira nas últimas décadas, os municípios receberam maiores atribuições e responsabilidades, implementando políticas públicas e provendo serviços básicos à população. Contudo, uma vez que as receitas próprias municipais são capazes de custear apenas parcialmente estas atividades, torna-se necessário um volume elevado de transferências que fluem dos níveis centrais aos municípios. Além do mais, o Brasil é um país de território vasto e heterogêneo, em que municípios com distintas capacidades de autofinanciamento, bem como diferentes demandas por serviços públicos, convivem no mesmo regime federativo. Diante deste quadro, torna-se fundamental estudar a distribuição dos recursos das transferências, verificando se os municípios que mais necessitam de suporte financeiro têm sido os efetivamente beneficiados. À este processo de reduzir as disparidades horizontais provenientes de diferenças nas bases tributárias e demandas locais dá-se o nome de equalização fiscal. A equalização fiscal permite que municípes de diferentes jurisdições recebam o mesmo nível de serviços públicos para dada carga tributária assumida por eles (net fiscal benefit), ou seja, a equalização promove a equidade na provisão dos serviços públicos, além de evitar a criação de ineficiência alocativa derivada de migrações motivadas por benefícios fiscais. Para criar a equalização fiscal as transferências devem beneficiar aqueles municípios com menor capacidade de autofinanciamento e maiores necessidades fiscais atreladas à custos e demandas pelos serviços públicos. Neste sentido, este trabalho busca avaliar o efeito das transferências intergovernamentais na equalização fiscal dos municípios, considerando as principais proxies de capacidade fiscal – potencial de geração de receita própria – e necessidade fiscal – volume de recursos demandados em virtude das características da região e da população do município. A análise é realizada para cada grupo de transferências, desde aquelas com finalidade essencialmente redistributiva como o FPM até aquelas predominantemente devolutivas, como a cota-parte de ICMS. Os resultados mostram que algumas transferências como o FPM contribuem pouco para a equalização fiscal, apesar do objetivo de natureza redistributiva implícito neste repasse, assim como algumas transferências condicionais, como o FUNDEB, apesar de não almejarem especificamente corrigir as disparidades horizontais na capacidade dos municípios realizarem suas funções, podem significar um efeito positivo para a equalização fiscal no nível municipal da federação. Outro resultado importante que desponta na análise é o efeito da transferência do Bolsa-família na equalização, pois esta transferência consegue atenuar as distorções realizadas pelas demais transferências distribuídas aos municípios. O Bolsa-família, apesar de não ser uma transferência intergovernamental, foi incorporada na análise por representar um expressivo volume de recursos, por concorrer com recursos de outras transferências e ainda ter efeito potencial semelhante ao das demais transferências intergovernamentais no âmbito da equalização fiscal, uma vez que libera recursos no orçamento do governo local que, do contrário, poderiam estar comprometidos com a política local de assistência social. Outro resultado é a observação de que as transferências voluntárias afetam menos a equalização, ou seja, não contribuem para a consecução deste objetivo nem prejudicam a redução das disparidades horizontais, sendo relativamente neutras ou menos intervenientes em relação às demandas e capacidade de arrecadação dos municípios, provavelmente por não seguirem critérios, nem econômicos, como o ICMS, nem redistributivos, como o FPM, e sim critérios políticos, como apontado pela literatura de ciência política.

Neste trabalho, são propostos e analisados algoritmos autodidatas eficientes para a equalização de canais de comunicação, considerando a transmissão de sinais QAM (quadrature amplitude modulation). Suas funções de erro são construídas de forma a fazer com que o erro de estimação seja igual a zero nas coordenadas dos símbolos da constelação. Essa característica os possibilita ter um desempenho similar ao de um algoritmo de equalização supervisionada como o NLMS (normalized least mean-square), independentemente da ordem da constelação QAM. Verifica-se analiticamente que, sob certas condições favoráveis para a equalização, os vetores de coeficientes dos algoritmos propostos e a correspondente solução de Wiener são colineares. Além disso, usando a informação da estimativa do símbolo transmitido e de seus símbolos vizinhos, esquemas de baixo custo computacional são propostos para aumentar a velocidade de convergência dos algoritmos. No caso do algoritmo baseado no critério do módulo constante, evita-se sua divergência através de um mecanismo que descarta estimativas inconsistentes dos símbolos transmitidos. Adicionalmente, apresenta-se uma análise de rastreio (tracking), que permite obter expressões analíticas para o erro quadrático médio em excesso dos algoritmos propostos em ambientes estacionários e não-estacionários. Através dessas expressões, verifica-se que com sobreamostragem, ausência de ruído e ambiente estacionário, os algoritmos propostos podem alcançar a equalização perfeita, independentemente da ordem da constelação QAM. Os algoritmos são estendidos para a adaptação conjunta dos filtros direto e de realimentação do equalizador de decisão realimentada, levando-se em conta um mecanismo que evita soluções degeneradas. Resultados de simulação sugerem que a utilização dos esquemas aqui propostos pode ser vantajosa na recuperação de sinais QAM, fazendo com que seja desnecessário o chaveamento para o algoritmo de decisão direta. / In this work, we propose efficient blind algorithms for equalization of communication channels, considering the transmission of QAM (quadrature amplitude modulation) signals. Their error functions are constructed in order to make the estimation error equal to zero at the coordinates of the constellation symbols. This characteristic enables the proposed algorithms to have a similar performance to that of a supervised equalization algorithm as the NLMS (normalized least mean-square), independently of the QAM order. Under some favorable conditions, we verify analytically that the coefficient vector of the proposed algorithms are collinear with the Wiener solution. Furthermore, using the information of the symbol estimate in conjunction with its neighborhood, we propose schemes of low computational cost in order to improve their convergence rate. The divergence of the constant-modulus based algorithm is avoided by using a mechanism, which disregards nonconsistent estimates of the transmitted symbols. Additionally, we present a tracking analysis in which we obtain analytical expressions for the excess mean-square error in stationary and nonstationary environments. From these expressions, we verify that using a fractionally-spaced equalizer in a noiseless stationary environment, the proposed algorithms can achieve perfect equalization, independently of the QAM order. The algorithms are extended to jointly adapt the feedforward and feedback filters of the decision feedback equalizer, taking into account a mechanism to avoid degenerative solutions. Simulation results suggest that the proposed schemes may be advantageously used to recover QAM signals and make the switching to the decision direct mode unnecessary.

Neste trabalho, são propostos e analisados algoritmos autodidatas eficientes para a equalização de canais de comunicação, considerando a transmissão de sinais QAM (quadrature amplitude modulation). Suas funções de erro são construídas de forma a fazer com que o erro de estimação seja igual a zero nas coordenadas dos símbolos da constelação. Essa característica os possibilita ter um desempenho similar ao de um algoritmo de equalização supervisionada como o NLMS (normalized least mean-square), independentemente da ordem da constelação QAM. Verifica-se analiticamente que, sob certas condições favoráveis para a equalização, os vetores de coeficientes dos algoritmos propostos e a correspondente solução de Wiener são colineares. Além disso, usando a informação da estimativa do símbolo transmitido e de seus símbolos vizinhos, esquemas de baixo custo computacional são propostos para aumentar a velocidade de convergência dos algoritmos. No caso do algoritmo baseado no critério do módulo constante, evita-se sua divergência através de um mecanismo que descarta estimativas inconsistentes dos símbolos transmitidos. Adicionalmente, apresenta-se uma análise de rastreio (tracking), que permite obter expressões analíticas para o erro quadrático médio em excesso dos algoritmos propostos em ambientes estacionários e não-estacionários. Através dessas expressões, verifica-se que com sobreamostragem, ausência de ruído e ambiente estacionário, os algoritmos propostos podem alcançar a equalização perfeita, independentemente da ordem da constelação QAM. Os algoritmos são estendidos para a adaptação conjunta dos filtros direto e de realimentação do equalizador de decisão realimentada, levando-se em conta um mecanismo que evita soluções degeneradas. Resultados de simulação sugerem que a utilização dos esquemas aqui propostos pode ser vantajosa na recuperação de sinais QAM, fazendo com que seja desnecessário o chaveamento para o algoritmo de decisão direta. / In this work, we propose efficient blind algorithms for equalization of communication channels, considering the transmission of QAM (quadrature amplitude modulation) signals. Their error functions are constructed in order to make the estimation error equal to zero at the coordinates of the constellation symbols. This characteristic enables the proposed algorithms to have a similar performance to that of a supervised equalization algorithm as the NLMS (normalized least mean-square), independently of the QAM order. Under some favorable conditions, we verify analytically that the coefficient vector of the proposed algorithms are collinear with the Wiener solution. Furthermore, using the information of the symbol estimate in conjunction with its neighborhood, we propose schemes of low computational cost in order to improve their convergence rate. The divergence of the constant-modulus based algorithm is avoided by using a mechanism, which disregards nonconsistent estimates of the transmitted symbols. Additionally, we present a tracking analysis in which we obtain analytical expressions for the excess mean-square error in stationary and nonstationary environments. From these expressions, we verify that using a fractionally-spaced equalizer in a noiseless stationary environment, the proposed algorithms can achieve perfect equalization, independently of the QAM order. The algorithms are extended to jointly adapt the feedforward and feedback filters of the decision feedback equalizer, taking into account a mechanism to avoid degenerative solutions. Simulation results suggest that the proposed schemes may be advantageously used to recover QAM signals and make the switching to the decision direct mode unnecessary.

ALMEIDA, A. L. F. Modelagem tensorial e processamento de sinais por sistemas de comunicações de redes. 2007. 241 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T17:49:08Z No. of bitstreams: 1 2007_tese_alfalmeida.pdf: 1785785 bytes, checksum: 552f0aa3c9fa8f36f91fef9c1fe5e883 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T18:44:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_tese_alfalmeida.pdf: 1785785 bytes, checksum: 552f0aa3c9fa8f36f91fef9c1fe5e883 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T18:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_tese_alfalmeida.pdf: 1785785 bytes, checksum: 552f0aa3c9fa8f36f91fef9c1fe5e883 (MD5) Previous issue date: 2007-11-02 / In several signal processing applications for wireless communications, the received signal is multidimensional in nature and may exhibit a multilinear algebraic structure. In this context, the PARAFAC tensor decomposition has been the subject of several works in the past six years. However, generalized tensor decompositions are necessary for covering a wider class of wireless communication systems with more complex transmission structures, more realistic channel models and more efficient receiver signal processing. This thesis investigates tensor modeling approaches for multiple-antenna systems, channel equalization, signal separation and parametric channel estimation. New tensor decompositions, namely, the block-constrained PARAFAC and CONFAC decompositions, are developed and studied in terms of identifiability. First, the block-constrained PARAFAC decomposition is applied for a uni¯ed tensor modeling of oversampled, DS-CDMA and OFDM systems with application to blind multiuser equalization. This decomposition is also used for modeling multiple-antenna (MIMO) transmission systems with block space-time spreading and blind detection, which generalizes previous tensor-based MIMO transmission models. The CONFAC decomposition is then exploited for designing new MIMO-CDMA transmission schemes combining spatial diversity and multiplexing. Blind symbol/code/channel recovery is discussed from the uniqueness properties of this decomposition. This thesis also studies new applications of third-order PARAFAC decomposition. A new space-time-frequency spreading system is proposed for multicarrier multiple-access systems, where this decomposition is used as a joint spreading and multiplexing tool at the transmitter using tridimensional spreading code with trilinear structure. Finally, we present a PARAFAC modeling approach for the parametric estimation of SIMO and MIMO multipath wireless channels with time-varying structure. / Em diversas aplicações do processamento de sinais em sistemas de comunicação sem-fio, o sinal recebido é de natureza multidimensional, possuindo uma estrutura algébrica multilinear. Neste contexto, a decomposição tensorial PARAFAC tem sido utilizada em vários trabalhos ao longo dos últimos seis anos. Observa-se, entretanto, que decomposições tensoriais generalizadas são necessárias para modelar uma classe mais ampla de sistemas de comunicação, caracterizada pela presença de estruturas de transmissão mais complexas, por modelos de canal mais realistas, e por técnicas de processamento de sinais mais eficientes no receptor. Esta tese investiga novas abordagens tensorias e suas aplicações em modelagem de sistemas MIMO, equalização, separação de sinais e estimação paramétrica de canal. Inicialmente, duas novas decomposições tensoriais (PARAFAC em blocos com restrições e CONFAC) são desenvolvidas e estudadas em termos de identificabilidade. Em uma segunda parte do trabalho, novas aplicações destas decomposições tensoriais são propostas. A decomposição PARAFAC em blocos com restrições é aplicada, primeiramente, µa modelagem unificada de sistemassuperamostrados, DS-CDMA e OFDM, com aplicação em equalização multiusuária. Em seguida, esta decomposição é utilizada na modelagem de sistemas de transmissão MIMO com espalhamento espaço-temporal e detecção conjunta. Em seguida, a decomposição CONFAC é explorada na concepção de uma nova arquitetura generalizada de transmissão MIMO/CDMA que combina diversidade e multiplexagem. As propriedades de unicidade desta decomposição permitem o uso do processamento não-supervisionado no receptor, visando a reconstrução dos sinais transmitidos e a estimação do canal. Na terceira e última parte deste trabalho, explora-se a decomposição PARAFAC no contexto de duas aplicações diferentes. Na primeira, uma nova estrutura de transmissão espaço-temporal-freqüencial é proposta para sistemas MIMO multiportadora. A segunda aplicação consiste em um novo estimador paramétrico para canais multipercursos.

O método de equalização da eletronegatividade (Electronegativity Equalization Method, EEM), fundamentado em teoria do funcional da densidade eletrônica, foi combinado à aproximação de Born generalizada para moléculas (Generalized Born, GB), e denominado GBEEM (Dias et al., 2002). Os momentos de dipolo permanente no vácuo e em meio condensado (constante dielétrica ~ 80), e distribuições de cargas atômicas, mostraram boa concordância com modelo SM5.4 baseado em cargas CM1 em nível PM3 (12 moléculas, correspondendo a 29 cargas atômicas). Este resultado é interessante devido à simplicidade inerente do GBEEM e seu baixo custo computacional. Uma nova parametrização das durezas e eletronegatividades foi feita com o objetivo de melhorar a distribuição de cargas atômicas em moléculas isoladas em relação ao modelo CM1. Um conjunto de 250 estruturas/cargas PM3/CM1 de moléculas neutras pertencentes a 13 funções orgânicas foi utilizado como alvo na parametrização, utilizando uma metodologia Algoritmo Genético/Simplex de pesquisa de mínimos (Menegon et al., 2002). Boa concordância entre os modelos foi obtida. A validação da parametrização e do EEM foi efetuada usando moléculas bifuncionais (tetrapeptídeo e trisacarídeo) mostrando também boa concordância e robustez. Entretanto, a análise do momento de dipolo permanente das 250 moléculas mostrou uma séria limitação do EEM, e portanto do GBEEM, apesar da boa concordância entre as cargas EEM e CM1. O EEM superestimou os momentos de dipolo. Tal fato pode decorrer de vários fatores, dentre os quais, o truncamento da expansão nas cargas atômicas e ausência de tratamento explícito de interação de troca (exchange). Foi sugerida uma aproximação que restringe a transferência de carga entre grupos na molécula que contornou a limitação do método na predição de momentos de dipolo no vácuo e meio condensado (Shimizu et al., 2004). Com base nos recentes resultados, foi desenvolvido um modelo de solvatação baseado no GBEEM e no modelo de Floris-Tomasi. A calibração foi feita com um conjunto de 62 moléculas neutras (13 grupos funcionais) tendo como alvo as energias livres de hidratação experimentais. Os resultados apresentaram um desvio médio absoluto de 0,71 kcal/mol em relação aos valores experimentais. / The electronegativity equalization method (EEM), founded on density functional theory (DFT), has been combined to the generalized Born approximation (GB) for molecules, and called GBEEM (Dias et al., 2002). The permanent dipole moment in vacuum and condensed phase (dieletric constant ~ 80), and atomic charges distributions, have shown good agreement with SM5.4 solvation model based on CM1 charges at PM3 level (12 molecules, corresponding to 29 atomic charges). This result is interesting due the simplicity of GBEEM and its low computational cost. A new parameterization of the hardness and electronegativities was done with the aim to improve the atomic charges distribution on isolated molecules in comparison to CM1 model. The training set with 250 PM3/CM1 structures/charges of neutral molecules in 13 different organic functions was employed as target in the parameterization. A new optimization approach composed of Genetic and Simplex algorithms was used to fit parameters (Menegon et al., 2002). Good agreement between the models was found. The validation of parameterization and EEM was done using bifunctional molecules (tri-glucose and tetra-peptide) showing good agreement and robustness. However, analysis of permanent dipole moments of 250 molecules shown a serious caveat of EEM and GBEEM, beside the good agreement between EEM and CM1 charges. EEM has overestimated the dipole moments. Such result may be due to the truncated expansion in atomic charges and lacking of explicit treatment of exchange interaction. A new approximation was proposed constraining the charge transfer between groups within the molecule. This approximation corrected the caveat of EEM in the prediction of dipole moments in vacuum and condensed phase (Shimizu et al., 2004). Based on these results, a new solvation model was developed founded in GBEEM and Floris-Tomasi model. The parameterization was done with a training set of 62 neutral molecules (13 functional groups) and experimental hydration free energies as target. This new solvation model has produced a mean absolute deviation, MAD, of 0.71 kcal/mol comparing to experimental data.

A segmentaçãoo de imagens é fundamental para a visão computacional. Com essa finalidade, a textura tem sido uma propriedade bastante explorada por pesquisadores. Porém, a existência de diversos métodos de extração de textura, muitas vezes específicos para determinadas aplicações, dificulta a implementação de sistemas de escopo mais geral. Tendo esse contexto como motivação e inspirado no sucesso dos sistemas de visão naturais e em sua generalidade, este trabalho propõe a combinação de métodos por meio da seleção de características baseada na saliência das sinapses de um perceptron multicamadas (MLP). É proposto, também, um método alternativo baseado na capacidade do MLP de apreender textura que dispensa o uso de técnicas de extração de textura. Como principal contribuição, além da comparação da heurística de seleção proposta frente à busca exaustiva segundo o critério da distância de Jeffrey-Matusita, foi introduzida a técnica de Equalização da Entrada, que melhorou consideravelmente a qualidade da medida de saliência. É também apresentada a segmentação de imagens de cenas naturais, como exemplo de aplicação / Segmentation is a crucial step in Computer Vision. Texture has been a property largely employed by many researchers to achieve segmentation. The existence of a large amount of texture extraction methods is, sometimes, a hurdle to overcome when it comes to modeling systems for more general problems. Inside this context and following the excellence of natural vision systems and their generality, this work has adopted a feature selection method based on synaptic conexions salience of a Multilayer Perceptron and a method based on its texture inference capability. As well as comparing the proposed method with exhaustive search according to the Jeffrey-Matusita distance criterion, this work also introduces, as a major contribution, the Input Equalization technique, which contributed to significantly improve the segmentation results. The segmentation of images of natural scenes has also been provided as a likely application of the method

A tese discute as relações entre pacto federativo e financiamento da educação, tendo como eixo a problematização da função supletiva e redistributiva da União, especialmente pelas ações executadas pelo FNDE, no período de 1995 a 2006. Adota-se o pressuposto de que os regimes federados procuram instituir um padrão mínimo de equalização nas condições de acesso a serviços públicos, como um dos elementos centrais para a própria sobrevivência do pacto federativo. No Brasil, esse pressuposto foi reiterado, uma vez que a Constituição Federal explicita que cabe à União o exercício da função supletiva e redistributiva em relação aos demais entes federados, tendo em vista a diminuição das desigualdades regionais. A pesquisa desenvolvida se configura como uma análise de políticas públicas, tendo como foco o exame dos critérios que fundamentam a distribuição dos recursos federais para a educação pública ofertada pelos estados e municípios, por intermédio do FNDE, procurando a existência de coerência entre os pressupostos que fundamentam a ação dessa autarquia e a distribuição final de seus recursos. A realização da pesquisa envolveu uma rigorosa revisão bibliográfica sobre o conceito de federalismo e sobre o federalismo brasileiro, com base nas obras de autores da Ciência Política e da Economia, como Riker; Lijphart; Stepan; Levi; Hamilton, Madison e Jay; Schultze; Bothe; Théret; Fiori; Affonso, Camargo, A.; Oliveira, F.; Souza, C.; Afonso; Arretche; Abrucio; Casseb; Rezende; Prado, dentre outros. A análise das políticas de financiamento da educação abarcou o estudo da legislação e dos documentos governamentais, assim como das contribuições de pesquisadores da área, como Castro; Davies; Pinto; Oliveira, R.; Gemaque; Santos, K.; Souza Junior e Arelaro. Para a investigação sobre o papel desenvolvido pelo FNDE, além das referências teóricas, como Castro e Parente, dentre outros, foram analisados os documentos e os dados da execução dos recursos geridos pela autarquia, de 1995 a 2006, bem como a legislação que fundamenta os programas implementados. A investigação também contemplou a realização de entrevistas e contatos sistemáticos com vários setores do FNDE, do MEC e da Secretaria do Tesouro Nacional. Para avaliar o padrão de distribuição dos recursos, foi calculado o valor-aluno FNDE, que foi confrontado com os dados referentes às desigualdades sociais e educacionais no Brasil. A pesquisa permitiu concluir que o modelo federativo brasileiro encaminha para um tipo de federalismo caracterizado como executivo, porque, sistematicamente, a União define unilateralmente políticas que confinam a autonomia dos entes federados. Além disso, a questão tributária e as desigualdades regionais se revelaram como limites ao pleno desenvolvimento do modelo federado no país. No campo do financiamento da educação, verificou-se que a União não cumpre a função supletiva e redistributiva prevista constitucionalmente. O FNDE, embora um órgão fundamental de financiamento da educação, ainda cumpre de forma incipiente a tarefa de equalizar oportunidades educacionais, pois, mesmo que se observe importante movimento de definição de critérios equalizadores de distribuição de recursos, os valores geridos pela autarquia e os intervenientes políticopartidários, principalmente nas transferências voluntárias, ainda não permitem a diminuição das disparidades nas condições de oferta educacional no país. / This thesis discusses the relationship between federative pact and financing of education, whose main point is questioning the supplementary and redistributive function of the Union, especially by the actions implemented by FNDE from 1995 to 2006. Its assumed that the federal administration attempts to establish a minimum standard of equalization under the conditions of access to public services, as one of the core elements for the very survival of the federative pact. In Brazil, this assumption has been reiterated once the Federal Constitution makes clear that it falls to the Union the assignment of supplementary and redistributive function in relation to other federal bodies, aiming to reduce regional inequalities. The research is an analysis of public policies, which focus on the examination of criteria that underpin the distribution of federal resources to the public education offered by states and municipalities, through the FNDE, seeking the existence of consistency between the assumptions underlying the action of that autarchy and the final distribution of its resources. The study comprehended a rigorous bibliographic review on the concept of federalism and on Brazilian federalism, based upon works by authors on economics and political science like Riker; Lijphart; Stepan; Levi; Hamilton; Madison and Jay; Schultze; Bothe; Théret; Fiori; Affonso; Camargo, A.; Oliveira, F.; Souza, C.; Afonso; Arretche; Abrúcio; Casseb; Rezende; Prado among others. Analysis of funding policies for education covered the study of legislation and government documents, as well as the contributions of researchers in the field such as Castro; Davies; Oliveira, R.; Gemaque; Santos, K.; Souza Junior and Arelaro. For research on the role played by FNDE, in addition to theoretical references as Castro and Parente among others, the documents and data used to implement the resources managed by the autarchy from 1995 to 2006 were analyzed, as well as the legislation that gives support to the programs implemented. The investigation also included interviews and systematic contacts with various sectors of FNDE, MEC and the National Treasury. In order to evaluate the resources distribution patterns, the FNDE student-value was calculated and confronted with the data concerning the social and educational inequalities in Brazil. The research made it possible to conclude that the federative Brazilian model moves into a type of federalism characterized as executive because systematically the Union defines unilaterally policies bordering the autonomy of federal bodies. Furthermore, taxation issue and regional inequalities have proved to be the limits to the full development of the federate model in the country. Concerning the funding for education, it was noticed that the Union does not fulfill the redistributive and supplementary function constitutionally provided. Although FNDE is a fundamental body for the financing of education, it still complies incipiently the task of equalizing educational opportunities, and even if it complies with important equalizing movement distribution criteria of resources, the values managed by local autarchy and political interference, especially in voluntary transfers, they still do not allow the reduction of disparities in conditions of educational supply in Brazil.