Optimization has been playing a very important role in the orbit and attitude control, and structural design of spacecraft since the advent of the space era. It is well known that weight, space, energy, and time are among the most important constraints that guide the space missions planning. the optimization has a wide field of applications even if only the space area is considered. In this work the focus is on the structural and control optimization of Large Space Structures (LSS). the structural and the control optimization are separete disciplines that have had application in space missions since the early days of the space era. However the integrated problem is recent. The terminology "Integrated" here stands for an optimization process that takes into account simultaneously aspects of both areas: Structures and Control. The main goal of this new field in space sciences is to obtain an optimal integrated system under the point of view of the Structure and Control disciplines. In this sense this approach creates a necessary bridge between structural and control groups for they have been working separately and facing integration problems during the whole history of the space conquest mainly when the spacecraft is large and has a complex structural configuration. In the case treated here the optimization aims to obtain the minimum weight of a structure while satisfying constraints involving frequencies, control damping and weight of structural appendages. The control is designed together with the structure to damp the structural vibration and pitch motion (attitude control). the gravity-gradient is considered as a source of external torque, characterizing the space environment. One of the strongest challenges to solve the integrated structural/control optimization problem is that of software integration. If computer codes are to be developed they must have structural and control optimization capabilities and which may be by itself a separate problem. The idea that has guided this work is the use of existing software. In this way no computational packages have to be built. However the difficulty of integrating existing software must be considered before embarking in such a comprehensive task. In this research the ORACLS (Optimal Regulator Algorithms for the Control of Linear Systems) software was chosen from the control side. From the structural area the NEWSUMT-A (New Sequential Unconstrained Minimization Technique) and OPT (OPTmization) computer programs were chosen. MATLAB (MATrix LABoratory) software has also been used for the control of the transient phase. The linear quadratic regulator (LQR) technique was used to solve the vibration and control problem while the sequential unconstrained minimization techniques (SUMT) were used to attack the structural part of the problem. This means that the SUMT and the LQR (Linear Quadratic Regulator) were used simultaneously through two integrated computer programs to solve the structural and control problem. The Generalized Reduced Gradient method (GRG) has also been used in conjunction with the LQR to solve a more simplified version of the Large Space Structure treated here. In this research the integrated structural/control method is used to optimally design a Large Space Structural system with and without articulation subject to the gravity-gradient. The result demonstrates that it is possible that the control area consideration may impose some restrictions on the structural design if integrated software can work to solve the problem. The improvements in the weight an control efforts are significant as compared with the original (non-optimal) design. However, the computer cost to solve problems with large numbers of design variables and constraints must be balanced; otherwise the problem solution may become prohibitive under cost aspects. That is, an optimal integrated system under the structural and control consideration may have a solution cost which is not et all optimal.

A Fotoquimioterapia (FQT) vem sendo usada no tratamento de várias doenças, inclusive câncer, com a vantagem de ser menos agressiva, possuindo efeitos colaterais negativos desprezíveis. Esta técnica envolve a combinação de uma fonte de luz visível e de um fotossensibilizador (FS), que é reativo apenas sob a irradiação com luz adequada, e que se acumula preferencialmente no tecido doente. Uma ideia para deixar essa técnica mais eficiente é potencializar esta última característica do FS com uso de um carreador que tenha afinidade com tecidos doentes. Pensamos na hipótese de usar a albumina do soro como carreador uma vez que ela é uma proteína intrínseca do organismo, tem alta afinidade com os tecidos tumorais e possui sítios para ligar vários compostos extrínsecos. Como modelo usamos a albumina de soro bovino (ASB). Como FS utilizamos acridina laranja, nitrofurantoína, corantes ciânicos com dois cromóforos e protoporfirina IX (PpIX) sintética e extraída de glândulas Harderianas de ratos da linhagem Wistar (PpIX endógena). Foram analisadas as características de ligação entre os FS e a ASB e seus efeitos nas características fotofísicas dos FS em função da sua estrutura, utilizando espectroscopias de absorção ótica, fluorescência estática e resolvida no tempo e a técnica de microscopia de imagens por tempo de vida da fluorescência (FLIM). Foi mostrado que a ligação com ASB induz ao deslocamento batocrômico dos espectros de absorção e da fluorescência, aumentando a intensidade e o tempo de vida de fluorescência dos FS. Características como carga positiva, estrutura linear e tamanho pequeno da molécula do FS favorecem sua ligação com a ASB. Uma comparação entre PpIX sintética e endógena mostrou que a formação de um complexo da PpIX com estruturas anfifílicas também aumenta a probabilidade da sua ligação com a ASB. Os resultados obtidos mostraram que a ASB se liga efetivamente aos FS de diferentes estruturas e pode ser usada como carreador dos mesmos para tecidos tumorais. / Photochemotherapy (PCT) is used for the treatment of various diseases, including cancer, with the advantage of being less aggressive with reduced adverse effects. This technique includes the use of a visible light source and a photosensitizer (PS), which is reactive only under light exposure and localizes preferably in abnormal tissues. To make this technique more efficient it is necessary to increase the PS content in these tissues using a carrier which possesses affinity with these tissues and is able to bind PS. A good opportunity is to use serum albumin as a carrier since it is an intrinsic protein, has high affinity to tumor tissues and possesses sites for binding of various extrinsic compounds. In this work the bovine serum albumin (BSA) was used as a carrier model. Acridine orange, nitrofurantoin, cyanine dyes with two chromophores and protoporphyrin IX synthetic and extracted from Harderian glands of Wistar line rats (endogenous) were used as PS. The characteristics of the PS binding with BSA and the effect of this interaction on PS photophysical properties were studied using optical absorption, steady-state and time resolved fluorescence spectroscopies, and fluorescence lifetime image microscopy (FLIM). It was demonstrated that PS binding with BSA produces a bathochromic shift in the PS absorption and fluorescence spectra and increases its fluorescence intensity and lifetime. The positive charge, linear structure and small size of the PS molecule favors its binding with BSA. A comparison between synthetic and endogenous PpIX demonstrates that complexation of PpIX molecule with an amphiphilic structure increases the probability of its binding with BSA. The obtained results demonstrate that BSA binds effectively PS with different molecular structures and it is promising for their transport to tumor tissue.

A Fotoquimioterapia (FQT) vem sendo usada no tratamento de várias doenças, inclusive câncer, com a vantagem de ser menos agressiva, possuindo efeitos colaterais negativos desprezíveis. Esta técnica envolve a combinação de uma fonte de luz visível e de um fotossensibilizador (FS), que é reativo apenas sob a irradiação com luz adequada, e que se acumula preferencialmente no tecido doente. Uma ideia para deixar essa técnica mais eficiente é potencializar esta última característica do FS com uso de um carreador que tenha afinidade com tecidos doentes. Pensamos na hipótese de usar a albumina do soro como carreador uma vez que ela é uma proteína intrínseca do organismo, tem alta afinidade com os tecidos tumorais e possui sítios para ligar vários compostos extrínsecos. Como modelo usamos a albumina de soro bovino (ASB). Como FS utilizamos acridina laranja, nitrofurantoína, corantes ciânicos com dois cromóforos e protoporfirina IX (PpIX) sintética e extraída de glândulas Harderianas de ratos da linhagem Wistar (PpIX endógena). Foram analisadas as características de ligação entre os FS e a ASB e seus efeitos nas características fotofísicas dos FS em função da sua estrutura, utilizando espectroscopias de absorção ótica, fluorescência estática e resolvida no tempo e a técnica de microscopia de imagens por tempo de vida da fluorescência (FLIM). Foi mostrado que a ligação com ASB induz ao deslocamento batocrômico dos espectros de absorção e da fluorescência, aumentando a intensidade e o tempo de vida de fluorescência dos FS. Características como carga positiva, estrutura linear e tamanho pequeno da molécula do FS favorecem sua ligação com a ASB. Uma comparação entre PpIX sintética e endógena mostrou que a formação de um complexo da PpIX com estruturas anfifílicas também aumenta a probabilidade da sua ligação com a ASB. Os resultados obtidos mostraram que a ASB se liga efetivamente aos FS de diferentes estruturas e pode ser usada como carreador dos mesmos para tecidos tumorais. / Photochemotherapy (PCT) is used for the treatment of various diseases, including cancer, with the advantage of being less aggressive with reduced adverse effects. This technique includes the use of a visible light source and a photosensitizer (PS), which is reactive only under light exposure and localizes preferably in abnormal tissues. To make this technique more efficient it is necessary to increase the PS content in these tissues using a carrier which possesses affinity with these tissues and is able to bind PS. A good opportunity is to use serum albumin as a carrier since it is an intrinsic protein, has high affinity to tumor tissues and possesses sites for binding of various extrinsic compounds. In this work the bovine serum albumin (BSA) was used as a carrier model. Acridine orange, nitrofurantoin, cyanine dyes with two chromophores and protoporphyrin IX synthetic and extracted from Harderian glands of Wistar line rats (endogenous) were used as PS. The characteristics of the PS binding with BSA and the effect of this interaction on PS photophysical properties were studied using optical absorption, steady-state and time resolved fluorescence spectroscopies, and fluorescence lifetime image microscopy (FLIM). It was demonstrated that PS binding with BSA produces a bathochromic shift in the PS absorption and fluorescence spectra and increases its fluorescence intensity and lifetime. The positive charge, linear structure and small size of the PS molecule favors its binding with BSA. A comparison between synthetic and endogenous PpIX demonstrates that complexation of PpIX molecule with an amphiphilic structure increases the probability of its binding with BSA. The obtained results demonstrate that BSA binds effectively PS with different molecular structures and it is promising for their transport to tumor tissue.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-08-14T17:44:03Z No. of bitstreams: 2 Gabriela Medeiros.pdf: 6515149 bytes, checksum: 7e73266c6f85d98e6c864ac4968df558 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Gabriela Medeiros.pdf: 6515149 bytes, checksum: 7e73266c6f85d98e6c864ac4968df558 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Diatoms are commonly used as bioindicators for water quality as they possess an intrinsic relationship with environmental conditions. The Cascavel River (24º57’21'’ S, 53º27’19'’ W) has headwaters primarily within an urban perimeter. Therefore, we evaluated the response of its diatom community relative to environmental changes with the aim of characterizing and comparing three lotic environments across the Cascavel microbasin from distinct landscapes and with distinct physical characteristics. In June of 2016, 10 substrates were collected for periphyton extraction in locations with different uses and soil purposes (conservation, urban, and agriculture respectively). One-hundred and nine intragenic taxa and 30 genera were found. Eunotia and Gomphonema presented elevated and representative richness at all stations, with totals of 14 and 11 respectively. Pinnularia and Navicula (12 and 8 taxa respectively) were significant indicator at the more upstream points; while Encyonema, Achnanthidium and Navicula (5, 5, and 6 taxa respectively) occurred primarily downstream. The sampling stations were quite distinct in their density, species richness, and physical, chemical, and biological characteristics. The PERMANOVA test showed a significant difference between the stations based on the species abundance matrix (F = 5.04, R² = 0.15, p = 0.001), revealing the differences between the sampling stations’ communities. Upstream points within the conservation area possessed greater Eunotia density, which prefers low total nitrogen concentrations and electrical conductivity, which in turn reflects a well-preserved environment. The points in the urbanized area were characterized by high light availability associated with elevated electrical conductivity and high nitrate concentration favoring, thus, the development of cosmopolitan species such as Gomphonema lagenula, Gomphonema exilissimum, and Fragilaria gracillis. The agricultural points exhibited elevated flow, a factor limiting the dispersion of species and favoring the development of species from the genera Achnanthidium and Fragilaria. The variables related to the distribution of the community across the microbasin were flow, dissolved oxygen, electrical conductivity, nitrate, ammonia, and total coliforms, all of which distinguished the environments. Except for spatial self-correlation, there wasn’t a single environmental filtering explanation for the diatom community variation. The abiotic variables differentiated the environment in conjunction with the spatial variation, as along the river, physical characteristics such as depth, water volume, flow, solar incidence, concentration of solids, and temperature varied, directly interfering with the periphytic community’s primary production. / Diatomáceas são comumente utilizadas como bioindicadores da qualidade da água, uma vez que sua ocorrência possui intrínseca relação com as condições ambientais. O rio Cascavel (24º57’21'’ S e 53º27’19'’ W) tem grande parte de suas nascentes dentro do perímetro urbano. Assim, avaliamos a resposta da comunidade de diatomáceas em relação às alterações ambientais com o objetivo de caracterizar e comparar três ambientes lóticos com características físicas e de paisagem distintas, ao longo da microbacia rio Cascavel. Em junho de 2016, foram coletados 10 substratos para extração do perifíton em locais com diferentes usos e ocupação do solo (unidade de conservação, urbano e agrícolas respectivamente). Foram encontrados 109 taxa infragenéricos, e 30 gêneros. Eunotia e Gomphonema apresentam riqueza elevada e representativa em todas as estações, com um total de 14 e 11 taxa respectivamente. Pinnularia e Navicula (12 e 8 taxa respectivamente) foram significativamente indicadores do ponto mais a montante; enquanto Encyonema, Achnanthidium e Navicula (5, 5 e 6 táxons respectivamente) ocorrem principalmente em pontos a jusante. As estações de amostragem foram significativamente distintas quanto a densidade, riqueza de espécies e características físicas, químicas e biológicas. O teste de PERMANOVA mostrou diferença significativa entre as estações com base na matriz de abundância das espécies (F = 5.04, R² = 0.15, p = 0.001), evidenciando a diferença entre as comunidades das estações de amostragem. Os pontos a montante dentro da unidade de conservação foram os com maior densidade de espécies de Eunotia, as quais que possuem preferência por baixas concentrações de nitrogênio total e condutividade elétrica, refletindo um ambiente mais preservado. Os pontos em área urbanizada caracterizaram-se por alta disponibilidade de luz associada à elevada condutividade elétrica e à alta concentração de nitrato favorecendo, portanto, o desenvolvimento de espécies cosmopolitas tais como Gomphonema lagenula, Gomphonema exilissimum e Fragilaria gracillis. Pontos em área agrícola exibiram vazão elevada, fator limitante para a dispersão das espécies, e favoreceram o desenvolvimento de espécies dos gêneros Achnanthidium e Fragilaria. As variáveis relacionadas com a distribuição da comunidade ao longo da microbacia foram vazão, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, nitrato, amônio e coliformes totais, distinguindo os ambientes. Exceto pela autocorrelação espacial, não houve uma explicação única de filtragem ambiental para a variação da comunidade de diatomáceas. As variáveis abióticas diferenciaram o ambiente em conjunto com a variação espacial, uma vez que ao longo do rio, características físicas como profundidade, volume de água, vazão, incidência solar, concentração de sólidos e temperatura alteram-se, interferindo diretamente na produção primária da comunidade perifítica.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO DANILO E OLIVEIRA.pdf: 948232 bytes, checksum: abfb2cc1c3f80adf6f86dc733c764552 (MD5) Previous issue date: 2009-01-30 / One of the major community ecology's objectives is to understand the factors that determine the spatial distribution of populations of different species belonging to an assembly. Works that investigate these causal factors on the termite fauna are rare, and to the Cerrado region, non-existent. This work aims to 1) describe the spatial structure of the termite assembly in a cerrado sensu stricto area, 2) verify whether there is spatial autocorrelation in the composition of termites and 3) whether the species are distributed on a checkerboard, and if so, what cause this distribution. On the plateau of Parque Estadual da Serra de Caldas Novas (PESCAN), I sampled the termites on 123 10m2 plots with distances to each other varying from 5 m to 3.5 km. This plots were divided into two sets, One of those arranged into 3 transects of 28 plots each and the other arranged into 13 triads distant 1 km to the next. I Identified the species and grouped them into food guilds. I made a Mantel s autocorrelogram with 10 distance classes to assess the changes in the similarity of the composition in function of space. I compared the C-score index, using the entire assembly and each guild alone, with a null distribution (with 5000 randomizations) to check whether there is a checkerboard distribution in the assembly and what its cause. I found 579 colonies of 57 species of termites, most of which was humivorous. There was no significant spatial autocorrelation in any distance class concerning the species composition because the values of r of Mantel for all distance classes were close to zero and not significant. The C-score was significant for the assembly as a whole (C-score = 52.01, p = 0.006), but was not significant for any of the guilds. The cerrado of PESCAN is one of the areas with the highest species diversity already registered for the Cerrado biome and possibly this is because of the well preserved condition of the park and the sampling effort employed. The absence of spatial autocorrelation indicates that the species of termites are distributed in space regardless of the distribution of others. This is the first study that shows that the assembly of termites is distributed on a checkerboard and that this is due to historical events of dispersal and colonization. In the area I studied, probably the dispersion of the allates during flight events makes the establishment of future colonies in a field forming a "scrambled" and not superimposed distribution known as checkerboard distribution. These results contradict the recurrent idea that intra and interspecific competition is the causal factor of the colonies spatial distribution of termites. / Um dos grandes objetivos da ecologia de comunidades é conhecer os fatores que determinam a distribuição espacial das populações de diferentes espécies pertencentes a uma assembleia. Trabalhos que investigam esses fatores causais na fauna de cupins são raros e, para a região do Cerrado, inexistentes. Objetivei 1) descrever a estrutura espacial da assembleia de cupins em uma área de cerrado sensu stricto, 2) verificar se existe autocorrelação espacial na composição de cupins e 3) se as espécies se distribuem em tabuleiro de xadrez e, em caso afirmativo, qual a causa dessa distribuição. No platô do Parque Estadual da Serra de Caldas Novas (PESCAN) amostrei os cupins em 123 parcelas de 10 m2 com distâncias de 5 a 3,5 km entre si dispostas em três transectos de 28 parcelas cada e em 13 tríades distantes 1 km entre si. Identifiquei as espécies e as classifiquei em guildas alimentares. Fiz um autocorrelograma de Mantel com 10 classes de distâncias, para avaliar a similaridade na composição em função do espaço. Comparei o índice C-score, utilizando toda a assembleia e cada guilda em particular, com uma distribuição nula (com 5000 aleatorizações) para verificar se existe distribuição em tabuleiro de xadrez na assembleia e qual sua causa. Encontrei 579 colônias de 57 espécies de cupins, sendo que a maioria era humívora. Não houve autocorrelação espacial significativa em nenhuma classe de distância para a composição de espécies, pois os valores do r de Mantel para todas as classes de distância foram próximos a zero e não significativos (p > 0,05). O índice C-score foi significativo para a assembleia como um todo (C-score = 52.01; p = 0,006), mas não foi significativo para nenhuma das guildas (p > 0,05). O cerrado do PESCAN é uma das áreas com a maior diversidade espécies já registradas para o bioma Cerrado, e isso possivelmente se deve às características do parque, como seu alto grau de preservação, e ao esforço amostral empregado. A ausência de autocorrelação espacial indica que as espécies de cupins se distribuem no espaço independentemente da distribuição das demais. Este é o primeiro estudo que demonstra que a assembleia de cupins se distribui em tabuleiro de xadrez e que isso é devido aos eventos históricos de dispersão e colonização. No cerrado que estudei provavelmente a dispersão dos alados durante as revoadas faz com que as futuras colônias se estabeleçam em uma determinada área formando uma distribuição embaralhada e não sobreposta conhecida como distribuição em tabuleiro de xadrez. Estes resultados contradizem a idéia recorrente de que a competição intra e interespecífica é o fator causal da distribuição espacial das colônias de cupins.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T23:18:28Z No. of bitstreams: 1 AmarilysDantasBezerra_DISSERT.pdf: 744888 bytes, checksum: a2604c6f65b0d4a6ed5471c9361784ef (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-18T00:11:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AmarilysDantasBezerra_DISSERT.pdf: 744888 bytes, checksum: a2604c6f65b0d4a6ed5471c9361784ef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T00:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AmarilysDantasBezerra_DISSERT.pdf: 744888 bytes, checksum: a2604c6f65b0d4a6ed5471c9361784ef (MD5) Previous issue date: 2014-12-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Um dos principais objetivos da ecologia ? entender os fatores que influenciam a forma??o e a estrutura das comunidades. V?rios trabalhos t?m apontado que os fatores ambientais e estoc?sticos s?o igualmente relevantes, embora suas import?ncias variem entre comunidades. Diferentes mecanismos parecem atuar em grupos de esp?cies distintos e em escalas distintas: a import?ncia do determinismo ecol?gico parece aumentar com o tamanho do organismo, com a progress?o da sucess?o ecol?gica e com o aumento da escala espacial e decrescer com o tamanho do prop?gulo e o tamanho do conjunto regional de esp?cies. Haveria tamb?m din?micas diferentes entre esp?cies raras e abundantes, sendo as esp?cies raras mais influenciadas pela estocasticidade que as abundantes. Neste trabalho investigamos a contribui??o dos efeitos ambientais, espaciais e relacionados aos eventos hist?ricos na estrutura de uma floresta mista subtropical e testamos as seguintes hip?teses: (1) Os fatores estoc?sticos, representados pela fra??o puramente espaciais, t?m maior influ?ncia nas comunidades rec?m impactadas (in?cio da sucess?o), enquanto que os fatores ambientais t?m maior influ?ncia nas n?o impactadas ou h? mais tempo em regenera??o; (2) A import?ncia relativa dos fatores espaciais ? maior na estrutura das esp?cies de grupos ecol?gicos com melhor capacidade dispersiva; (3) Os fatores hist?ricos e espaciais s?o mais impactantes para as esp?cies raras que para as esp?cies abundantes. Chegamos ? conclus?o que os fatores ambientais foram t?o importantes quanto os demais processos analisados para a defini??o da estrutura da comunidade. Tamb?m que os fatores ambientais, espacias e hist?ricos tiveram influ?ncias diferentes em grupos de esp?cies com estrat?gias ecol?gicas distintas e em ?reas com hist?ricos de pertuba??o diferentes. A inclus?o dos fatores hist?ricos demonstrou ser bastante relevante para o entendimento da estrutura da comunidade. Consideramos que a inclus?o dos principais fatores de pertuba??o nas an?lises pode aprofundar nosso entendimento dos processos ligados ? forma??o das comunidades ecol?gicas. / One of the main goals of the science of ecology is to uncover the factors that influence community assembly and structure. Recent research has pointed that both environmental and stochastic factors play an important role, although their relative importance change from one community to another. Distinct mechanisms seem to act on ecological species groups and on different spatial scales. In the present work we investigate the contribution of environmental, spatial and historical factors on the structure of a subtropical mixed forest. We tested the following hypotheses: (1) Stochasatic factors, represented by the purely spatial fraction of compositional variation, are more influential in recently impacted communities, while environmental factors are more influential in mature communities. (2) Stochastic factors are more strongly related to better dispersed ecological groups. (3) Historic and spatial factors prevail among rare species but not among abundant species. We found that environmental factors were as important as stochastic spatial factors in shaping community structure. Environmental, historical, and spatial factors had different relative importances in each of 5 ecological species groups. The inclusion of historical disturbance factors in community composition analysis can deepen our understanding of community assembly and structure.