Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Coutinho Fernandes Junior.pdf: 1216021 bytes, checksum: 140e087a28751c7c2ea0079d79d89a2d (MD5) Previous issue date: 2009-10-13 / In the process of soy oil the consumption of energy is extremely high, which is always important to create new alternatives to energetic consumption reduction. This paper is carried on a case study of energetic integration in a soy oil factory operating with an average production of 15.000 tons/month. At first, the rate of flow, the input and output temperatures and the calorific capacity of all currents in the extraction phase were evaluated. After this assessment, based on the thermal potential change, four currents were selected, two denominated hot currents and two denominated cold currents. The first hot current (Q1) consists of a crude oil current from the post-separation phase of the solvent hexane with the input temperature of 110 ºC and output temperature of 80ºC. The second hot current (Q2) consists of a water current coming out of a boiler with an input temperature of 90 ºC and goes to the effluent treatment station having to be cooled to 55 ºC. These two currents have a thermal potential change of 262,8 kW/h. The third current denominated cold current F1, consists of a water current that comes from the decanter with a input temperature of 40 ºC and enters in the heater to reach an output temperature of 90 ºC, where the residual hexane is evaporated. The fourth current, denominated cold current F2, is a mixture of 70% of oil and 30% of hexane with an input temperature of 60 ºC and output temperature of 90 ºC. These two currents have a thermal necessity of 330 kW, for their heating. The synthesis methodology adopted for the heat exchangers network synthesis, due to the easiness in application and interaction with the user, was the Pinch Analysis. In the synthesis procedure, the Problem Table was developed and the Pinch Point was identified and the goals for the consumption of utilities were obtained for the maximum energy recovery. The problem was divided into two regions, below and above the Pinch Point. After the synthesis and optimization, the total cost for the network was calculated and all thermal exchange occurs above the Pinch Point . The proposed network consists of two heat exchangers and two boilers, so that a exchanger performs the thermal change between the Q1 (crude oil) and Q2 (miscela) currents. The second exchanger performs the change between Q2 (the water in the boiler exit) and F1 (water in the decanter exit) currents. The additional heating for the cold currents to reach final temperatures is provided by the boilers that are already being used in the factory. The economy generated by the reduction in the consumption of utilities was of R$ 91,000.00/year, meaning a reduction of steam consumption of 79,6% and a reduction of 5,3% in the global consumption of the plant steam. The investment needed for the two proposed heat exchangers in the network, is R$ 16.540,00. Evaluating the year total cost, that includes the annual capital cost of the exchangers, an annual reduction of R$ 114.445,00 for R$ 25.800,00 is verified corresponding to 77.5% reduction in the annual total cost after the network synthesis. The return rate for the investment proposed is only 3 months. Therefore, Pinch Analysis is confirmed to be efficient in the energetic integration of processes reaching meaningful economy results in thermal energy, contributing for the industrial processes that are more and more competitive. / No processo de fabricação de óleo de soja, o consumo de energia é extremamente alto, sendo sempre um tema de foco para criar alternativas de redução do consumo energético. Neste trabalho, realizou-se um estudo de caso de integração energética na etapa da extração de uma fábrica de óleo de soja operando com produção média de 15.000 toneladas/mês. Inicialmente avaliou-se as vazões, as temperaturas de entrada e saída e as capacidades caloríficas de todas as correntes da etapa de extração. Após esta avaliação, baseando-se no potencial de troca térmica, foram selecionadas quatro correntes, sendo duas delas denominadas de correntes quentes e outras duas denominadas de correntes frias. A primeira corrente quente (Q1), consiste em uma corrente de óleo bruto oriunda da etapa pós-separação do solvente hexano, com temperatura de entrada de 110 ºC e temperatura de saída de 80ºC. A segunda corrente quente (Q2), consiste em uma corrente de água que sai de um aquecedor com temperatura de entrada de 90ºC e vai para a estação de tratamento de efluentes, necessitando ser resfriada até 55 ºC. Essas duas correntes quentes têm um potencial de troca térmica de 262,8 kW/h. A terceira corrente, denominada de corrente fria F1, consiste em uma corrente de água que sai do decantador a 40 ºC, e entra no aquecedor para atingir a temperatura de saída de 90 ºC, onde hexano residual é evaporado. A quarta corrente, denominada de corrente fria F2, consiste em uma mistura de 70% óleo e 30% hexano com temperaturas de entrada de 60 ºC e de saída de 90 ºC. Essas duas correntes (F1 e F2) tem uma necessidade térmica para seu aquecimento de 330 kW. A metodologia de síntese adotada para a síntese da rede de trocadores de calor, devido à facilidade de aplicação e interação com o usuário, foi a Análise Pinch. No procedimento de síntese, inicialmente é construída a tabela do problema onde identificou-se o ponto de estrangulamento energético, ou ponto Pinch, obtendo-se assim as metas de consumo de utilidades para a máxima recuperação de energia. Após esta etapa, o problema foi dividido em duas regiões: abaixo e acima do Pinch, sendo realizada a síntese da rede. No caso estudado, toda a troca térmica ocorre na região acima do Pinch. Assim, após a síntese e otimização da rede, calculou-se o custo total anual. A rede proposta consiste em 2 trocadores de calor e dois aquecedores, sendo que um trocador realiza troca térmica entre a corrente Q1 (óleo bruto) e a corrente F2 (a miscela), e o segundo trocador realiza troca entre a corrente Q2 (água na saída do aquecedor) e a corrente F1 (água na saída do decantador). O aquecimento complementar para as correntes frias atingirem suas temperaturas finais, é provido pelos aquecedores já existentes na linha. A economia gerada pela redução de consumo de utilidades foi de R$ 91.000,00/ano, o que representa uma economia de consumo de vapor de 79,6%, acarretando uma redução de 5,3% do consumo global de vapor da planta. O investimento necessário para os dois trocadores de calor propostos na rede é de R$ 16.540,00, e avaliando-se o custo total anual, verifica-se uma redução de R$ 114.445,00 para R$ 25.800,00, correspondendo a uma redução de 77,5% no custo total anual, após a síntese da rede. A taxa de retorno para o investimento proposto é de apenas 3 meses. Desta forma, confirma-se a eficiência da Análise Pinch na integração energética de processos, atingindo resultados significativos de economia de energia térmica,contribuindo para processos industriais cada vez mais competitivos.

Orientadores: Susanne Rath, Jarbas José Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Orlando_RicardoMathias_D.pdf: 5151319 bytes, checksum: 53a60cd9c94d86b8a9e269a87ef0c9ac (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O preparo de amostra representa uma etapa determinante e crítica no processo de análise e a extração em fase sólida (SPE) é uma técnica amplamente empregada no preparo de matrizes complexas. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de dispositivos e procedimentos que permitem aplicar campos elétricos em SPE empregando cartuchos (E-SPE®), visando adicionar os mecanismos da eletroforese ao processo cromatográfico. Para tanto, foram desenvolvidos eletrodos e cartuchos que possibilitam a aplicação de campos elétricos, além de um sistema para monitorar e controlar parâmetros eletrocromatográficos tais como: vazão, corrente elétrica, potencial elétrico e temperatura. Com esses dispositivos foram realizadas extrações com aplicação de campo elétrico empregando compostos modelo aniônicos, catiônicos e anfotéricos. Para permitir uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos foram avaliados diversos parâmetros de extração, entre esses: concentração de íons em solução, pH, modificador orgânico, volume de solução de lavagem e tipo de sorvente. O sistema foi avaliado também na determinação de antimicrobianos em leite. Dependendo da polaridade empregada sobre os eletrodos, a aplicação do campo elétrico foi capaz de modular (acelerar ou retardar) a saída dos compostos modelo do cartucho. Os resultados de extração obtidos demonstraram a eficácia dos dispositivos desenvolvidos, além da grande potencialidade do uso de campos elétricos em SPE para obter maiores recuperações dos analitos de interesse e/ou remoção de interferentes / Abstract: Sample preparation is a crucial and determinant step for the analysis process and solid phase extraction (SPE) is a widely used technique in the preparation of complex matrices. The aim of this work was the development of devices and procedures for applying electric fields to SPE cartridges (SPE-E ®), in order to add the mechanisms of electrophoresis to the chromatographic process. For this purpose, electrodes and cartridges that allow the application of electric fields were developed, besides a system to monitor and control electrochromatographic parameters such as: flow, electric current, electric potential and temperature. By means of these devices, extractions with application of electric fields were performed using anionic, cationic and amphoteric model compounds. In order to allow a better understanding of the phenomena involved several extraction parameters were evaluated, among these: the concentration of ions in solution, pH, organic modifier, volume of washing solution and type of sorbent. The system was also evaluated for the determination of antibiotics in milk. Depending on the polarity of the electrodes used, the application of an electric field was able to modulate (accelerate or retard) the output of the model compounds from the cartridge. The extraction results obtained showed the effectiveness of the devices developed, and the immense potential of the use of electric fields in SPE to obtain better recoveries of the analytes and/or for removing interferents / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

A matéria-prima na produção de biodiesel corresponde a mais que 70% do seu custo e o estudo de viabilidade tecnológica e econômica das diferentes matérias-primas se reveste de enorme importância. A extração do óleo de soja com solvente etanol resulta em duas miscelas, uma rica em óleo (miscela rica) e outra rica em etanol (miscela pobre). A miscela pobre pode ser reutilizada no processo de extração e a miscela rica pode ser utilizada diretamente sem a necessidade de dessolventização e de etapas de refino. A miscela rica em óleo foi esterificada por dois processos diferentes: químico e enzimático, com diferentes concentrações em razão molar (óleo:etanol), diferentes temperaturas e catalisadores básico (NaOH) ou enzimático (Novozym®435), buscando o maior rendimento em ésteres etilícos. O objetivo desse estudo foi avaliar o rendimento de ésteres etílicos aplicando enzimas imobilizadas Novozym®435 e um catalisador básico (NaOH) e analisar a viabilidade energética da produção de biodiesel a partir da transesterificação da miscela rica (óleo:etanol) em óleo de soja, sem necessidade de refino do óleo. Foi adotado o planejamento experimental e análise de superfícies de resposta para a seleção das melhores condições de processo, tendo como variáveis respostas o rendimento e a qualidade do biodiesel. Foram realizados ensaios de esterificação via enzimática e química. A reutilização da enzima foi estudada através da lavagem com diferentes solventes (etanol 96%, isopropanol e terc-butanol) e reações de transesterificação na presença do co-solvente terc-butanol. A produção de ésteres em miscelas permitiu a comparação dos custos entre o processo de catálise enzimática e catálise química com base na análise dos fluxos de materiais e energia. A miscela rica foi obtida após três banhos com miscela pobre e um último banho com etanol 99% (v/v), apresentando eficiência de 83% e um teor de óleo residual no farelo de 4,2%. Em sua composição, a miscela rica apresentou 90% em óleo de soja e até 7% de etanol. A transesterificação de miscela rica com catalisador NaOH foi otimizada e apresentou rendimento de ésteres etílicos (RE) 97,2% nas condições experimentais de: razão molar 1:12, concentração de catalisador 0,67% e temperatura de 30ºC. Na transesterificação enzimática, o rendimento máximo foi de 85% nas condições reacionais de razão molar 1:4,5, concentração de catalisador 9,5% e temperatura de 40ºC. A Novozym®435 não foi recuperada com sucessivas lavagens dos solventes. Entretanto, o terc-butanol como co-solvente aumentou o rendimento de ésteres para 94%. A análise dos fluxos de energia demonstrou que o a obtenção da matéria-prima (laminação e extração) foi a etapa que mais demandou energia. A produção de miscela rica em escala semi-piloto demandou mais energia que a de óleo refinado, porém, a etapa de transesterificação a partir de miscela rica, utilizando o catalisador químico, demandou menos energia comparada ao processo com catalisador enzimático e o convencional com metanol e etanol. A esterificação de miscela rica é energeticamente viável, entretanto, com um scale up adequado, a etapa de extração com etanol deve ser ajustada para viabilizar energeticamente a cadeia de produção de biodiesel por esta via alternativa. / The feedstock for biodiesel production represents more than 70% of the cost and technological and economic feasibility studies of different oil sources are of enormous importance. The extraction of soybean oil with ethanol solvent results in two miscella, one rich in oil (rich miscellae) and another rich in ethanol (poor miscellae). The poor miscellae can be reused in the extraction process and the rich miscellae can be used directly without dessolventizing and refining stages. The oil rich miscellae was esterified by two different processes: chemical and enzymatic, with different concentrations in the molar ratio (oil: ethanol), different temperatures and either basic catalyst (NaOH) or an enzyme (Novozym®435), searching for the highest production of ethyl esters. The study goal was to prove the feasibility of producing biodiesel from the transesterification of rich miscellae (oilethanol) in soybean oil, without oil refining and evaluating the performance of ethyl esters by applying immobilized enzymes Novozym®435 and a basic catalyst (NaOH). We adopted the experimental design and the surface response methodology for the best selection of process conditions, with the response variables the yield and the quality of biodiesel. Chemical and enzymatic esterification trials were conducted. The reuse of enzyme was studied by washing with different solvents (96% ethanol, isopropanol and tert-butanol) and the transesterification reaction in the presence of the co-solvent tert-butanol. The production of esters by enzymes in the miscellae allowed a comparison of the costs between the enzymatic and chemical catalysis process based on the energy flow analysis. The rich miscellae was obtained after three baths employing the poor miscellae and a last fourth bath with ethanol 99% (v/v), presenting efficiency of 83% and a residual meal oil content of 4.2%. In its composition, the rich miscellae showed 90% of soybean oil and up to 7% ethanol. The transesterification of the rich miscellae with NaOH catalyst was optimized and had a ethyl esters yield (RE) of 97.2% under the experimental conditions of: 1:12 molar ratio, catalyst concentration 0.67% and temperature 30° C. For the enzymatic transesterification, the maximum yield was 85% for the reaction conditions: molar ratio 1:4.5, catalyst concentration 9.5% and temperature 40° C. Novozym®435 was not recovered with successive washes of the solvents. However, the tertbutanol as a co-solvent increased the yield of esters to 94%. The energy flow analysis showed that obtaining the raw material (flaking and extraction) was the most energy demanding. The rich miscellae from the semi-pilot plant demanded more energy than the refined oil, however, the transesterification of the rich miscellae using chemical catalyst, required less energy compared to the enzymatic catalysis and the conventional process methanol and ethanol. The esterification of rich miscellae is feasible energetically, however, the extraction step with ethanol should be adjusted to enable energetically the chain of biodiesel production.

O presente estudo teve por objetivo avaliar a eficiência da extração de lignina de cavacos da madeira de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla a partir de pré-tratamentos com xilenosulfonato de sódio (SXS), bem como determinar as condições ótimas destes, com intuito de aumentar a eficiência dos processos de polpação e branqueamento, através da redução da necessidade de reagentes. Primeiramente procedeu-se a caracterização física, química e morfológica da madeira. Na sequência os cavacos foram submetidos à pré-tratamentos a partir da combinação dos fatores: tempo (1, 3, 6, 9 e 12 h), concentração de SXS (0, 10, 20 e 30 %) e temperatura (110, 120 e 130 ºC). Após os pré-tratamentos determinaram-se os parâmetros de rendimento e teor de lignina remanescente nos cavacos, a partir dos quais obtiveram-se os pontos ótimos referentes a cada fator, para o máximo rendimento e extração de lignina. De posse dos pontos ótimos para cada parâmetro, esses foram replicados para obtenção de cavacos pré-tratados que foram utilizados nas curvas de cozimento pelo processo kraft de polpação com e sem a aplicação de antraquinona e comparados a cavacos normais. A partir das curvas de cozimento determinou-se a carga alcalina necessária para obtenção de polpa com número kappa 15 ± 0,5. Na sequência as polpas obtidas foram branqueadas, refinadas e avaliadas quanto as suas características físico-mecânicas. Os resultados da caracterização física, química e morfológica demonstraram que a madeira em questão apresenta valores consoantes com os citados na literatura. Os pré-tratamentos com SXS foram eficientes na extração da lignina. O pré-tratamento que proporcionou o maior rendimento foi 1 h, 0 %, 117,5 ºC; e a maior extração de lignina foi com 12 h, 30 %, 130 ºC, removendo 39,60 % desta. Com base nas curvas de cozimento observou-se que os valores de rendimento da polpa obtida a partir dos cavacos pré-tratados com SXS são muito inferiores aos cavacos normais, porém em contrapartida apresentaram alto grau de deslignificação, sendo possível obter polpa de mesmo número kappa com cargas de álcali ativo consideravelmente menores que para cavacos normais, desta forma aumentando a eficiência do processo de polpação. Para polpa com mesmo número kappa (15 ± 0,5) a carga alcalina necessária foi 34,8 e 37,6 % menor para os cavacos pré-tratados com SXS, sem e com antraquinona, respectivamente, quando comparado com os cavacos normais. As polpas obtidas dos cavacos pré-tratados apresentaram maior eficiência na pré-deslignificação com oxigênio e maior branqueabilidade. Em relação aos testes físicos e mecânicos, as polpas obtidas com o pré-tratamento com SXS apresentaram bom desempenho nas propriedades físicas, porém nas mecânicas foram inferiores. De maneira geral, o pré-tratamento dos cavacos da madeira de E. grandis x E. urophylla com SXS foi eficaz na extração de lignina, reduzindo a necessidade de reagentes químicos nas etapas de polpação e branqueamento, aumentando a eficiência de ambas. Assim recomenda-se o pré-tratamento de 12 h, 30 % SXS, 130 ºC para remoção da maior quantidade de lignina dos cavacos, de maneira a otimizar o processo de polpação kraft, reduzindo a necessidade de reagentes. / The present study aimed evaluate the efficiency of lignin extraction from wood chips of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla from pretreatments with sodium xylenesulphonate (SXS), and determine the optimum conditions of these, in order to increase the efficiency of the pulping and bleaching processes, by reducing the necessity of reagents. First of all proceeded the physical, chemical and morphological characterization of wood. After the chips were submitted to pretreatments from the combination of factors: time (1, 3, 6, 9 and 12 h), concentration of SXS (0, 10, 20 and 30 %) and temperature (110, 120, and 130 °C). After the pretreatments were determined the yield and the level of remaining lignin in the chips, from which was obtained the optimal points for each factor for maximum yield and lignin extraction. With the optimum points for each parameter, these were replicated to obtain pretreated wood chips that were used in the cooking curves from kraft pulping process, and compared with normal chips, both with and without anthraquinone. From the cooking curves were determined the alkaline charge required to obtain pulp with a kappa number of 15 ± 0.5, which was reproduced for evaluation the characteristics of the pulp obtained from the wood chips with and without pretreatment. Later these pulps were bleached, refined and evaluated for their physical and mechanical characteristics. The results of physical, chemical and morphological characterization showed that the wood in question has consonant with the values reported in the literature. The pretreatments with SXS were efficient to lignin extracting. The pretreatment that provided the highest yield was 1 h, 0 %, 117.5 °C; and the highest extraction of lignin was 12 h, 30 %, 130 °C, removing 39,60 % thereof. Based on the cooking curves was observed that the values obtained for yield of pulp from pretreated wood chips with SXS were much lower than normal chips, but in other hand showed a high delignification degree, being possible obtain pulp with the same kappa number with active alkali charges considerably smaller than for normal chips, thereby increasing the efficiency of the pulping process. For pulp with the same kappa number (15 ± 0.5) the alkaline charge required was 34.8 and 37.6 % lower for pretreated wood chips with SXS, without and with anthraquinone, respectively, when compared with normal chips. The pulps obtained from the pretreated wood chips showed higher efficiency in the pre-delignification with oxygen and higher bleachability. For physical and mechanical tests, the pulps obtained by pretreatment with SXS presented good performance in physical properties, but were lower in mechanical tests. In general way, the pretreatment of the wood chips of E. grandis x E. urophylla with SXS was efficient in the lignin extraction, reducing the necessity of the chemicals in pulping and bleaching stages, increasing the efficiency of both. Thus it is recommended pretreatment of 12 h, 30 % SXS 130 °C to remove as much of the lignin from the chips, in order to optimize the kraft pulping process, reducing the need for reagents.

A cirurgia de terceiros molares inferiores, não irrompidos, é considerada por muitos uma cirurgia difícil que exige habilidade e treinamento, espera-se, que seja preferencialmente feita por um cirurgião dentista especialista em Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial. Acidentes e complicações podem ocorrer no trans e pós-operatório sendo o dano ao nervo alveolar inferior um dos acidentes que podem ser decorrentes da cirurgia de terceiros molares inferiores. O exame complementar por imagem mais prescrito, para observar estruturas anatômicas do complexo maxilomandibular é a radiografia panorâmica, porém, a tomografia computadorizada por feixe cônico pode ser considerado o exame imaginológico mais adequado para identificar mais precisamente a relação dos terceiros molares mandibulares com a anatomia local. Os objetivos deste trabalho foram avaliar planejamento cirúrgico para extração de terceiros molares inferiores entre a radiografia panorâmica e a TCFC e também avaliar e descrever os possíveis acidentes e complicações nas cirurgias para extração dos dentes não irrompidos e correlaciona-los aos achados incidentais imaginológicos. Para isso foram selecionadas 21 radiografias de pacientes da clínica de cirurgia, estomatologia e integrada da Faculdade de Odontologia de Bauru - USP que possuíam indicação de extração de terceiros molares inferiores e que preenchiam o requisito de suspeita de íntimo contato das raízes dos terceiros molares com o canal mandibular, que é uma indicação para a realização de TCFC. Foram realizados extrações de 21 terceiros molares não irrompidos. Durante e após a cirurgia, o cirurgião ficou responsável por realizar a coleta de dados referente a anatomia e possíveis acidentes e complicações decorrentes do ato operatório. Após a cirurgia de terceiros molares inferiores dois examinadores cegos, independentes da seleção das radiografias, do resultado da exodontia e da TCFC, avaliaram primeiramente as radiografias e 30 dias depois, as TCFC. A análise estatística entre os dois métodos foi realizada pelo Teste Exato de Fischer, com nível de significância de 5%. Nos quesitos investigados nesta pesquisa houve diferenças estatísticas significantes na avaliação radiográfica entre os dois radiologistas no item Estreitamento Mandibular e na avaliação tomográfica no item Dilaceração. Sendo possível concluir que ambos exames complementares apresentam imagens suficientes para planejamento de cirurgia dos dentes não irrompidos. / The third molar surgery, impacted or semi-impacted, is considered by many a difficult surgery that requires skills and training, it is expected, which is preferably to be done by a dental surgeon specialist in Oral and Maxillofacial Surgery. Accidents and complications can occur in trans and postoperative, damaging the inferior alveolar nerve one of the accidents that may result from the lower third molar surgery. The most prescribed x-ray to observe anatomical structures of maxilomandibular complex are the panoramic radiograph, however, cone beam computed tomography can be considered the most appropriate one to identify more precisely the relationship of mandibular third molars with the local anatomy. The objectives of this study were to evaluate surgical planning for extraction of third molars between panoramic radiography and CBCT and also assess and describe the possible accidents and complications in surgery for extraction of unerupted teeth and correlates them to incidental findings at imaging examination. For this purpose it was selected 21 radiographs of patients at the clinic of surgery, stomatology and integrated Bauru Dental School - USP that they had indication of lower third molars and also they met the requirements of suspected close contact of the third molar roots with the mandibular canal, which is an indication for performing CBCT. Extractions of 21 third molars unerupted were performed. During and after surgery, the surgeon was responsible for performing and gathering data regarding the anatomy and possible accidents and complications of the surgery. After the third molar surgery two blind independent examiners, without the selection of X-rays or the result of extraction and the CBCT, first evaluated the radiographs and 30 days later, the CBCT. The statistical analysis between the two methods was performed by Fisher\'s Exact Test, with 5% of significance level. The questions investigated in this study had statistically significant differences in radiographic evaluation between the two radiologists on the item Narrowing Mandibular and tomographic evaluation in Laceration item. Being possible to conclude that both additional tests have enough images for planning surgery of unerupted teeth.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo baseado em redes neurais para o reconhecimento facial. O algoritmo contém dois módulos principais, um módulo para a extração de características e um módulo para o reconhecimento facial, sendo aplicado sobre imagens digitais nas quais a face foi previamente detectada. O método utilizado para a extração de características baseia-se na aplicação de assinaturas horizontais e verticais para localizar os componentes faciais (olhos e nariz) e definir a posição desses componentes. Como entrada foram utilizadas imagens faciais de três bancos distintos: PICS, ESSEX e AT&T. Para esse módulo, a média de acerto foi de 86.6%, para os três bancos de dados. No módulo de reconhecimento foi utilizada a arquitetura perceptron multicamadas (MLP), e para o treinamento dessa rede foi utilizado o algoritmo de aprendizagem backpropagation. As características faciais extraídas foram aplicadas nas entradas dessa rede neural, que realizou o reconhecimento da face. A rede conseguiu reconhecer 97% das imagens que foram identificadas como pertencendo ao banco de dados utilizado. Apesar dos resultados satisfatórios obtidos, constatou-se que essa rede não consegue separar adequadamente características faciais com valores muito próximos, e portanto, não é a rede mais eficiente para o reconhecimento facial / This research presents a facial recognition algorithm based in neural networks. The algorithm contains two main modules: one for feature extraction and another for face recognition. It was applied in digital images from three database, PICS, ESSEX and AT&T, where the face was previously detected. The method for feature extraction was based on previously knowledge of the facial components location (eyes and nose) and on the application of the horizontal and vertical signature for the identification of these components. The mean result obtained for this module was 86.6% for the three database. For the recognition module it was used the multilayer perceptron architecture (MLP), and for training this network it was used the backpropagation algorithm. The extracted facial features were applied to the input of the neural network, that identified the face as belonging or not to the database with 97% of hit ratio. Despite the good results obtained it was verified that the MLP could not distinguish facial features with very close values. Therefore the MLP is not the most efficient network for this task

Na área de processamento de sinais biomédicos a extração de informação, baseada em um conjunto de medidas adquiridas no tempo, é considerada de suma importância. A qualidade desta informação extraída permite avaliar o funcionamento dos diversos órgãos. Objetivos: (1) propor o método de análise de componentes dependentes para auxiliar a extração de componentes de interesse, a partir de medidas multivariadas; (2) caraterizar as componentes extraídas através de representações em termos de tempo e freqüência, e espectro de potência; e, (3) aplicar o método e avaliar as componentes de interesse extraídas no contexto real MCGf, MGG e fMRI. A proposta para a extração fundamenta-se no método chamado de Análise de Componentes Dependentes ACD. As medidas a serem processadas são multivariadas a partir de sensores distribuídos, espacialmente, no corpo humano dando origem a um conjunto de dados correlacionados no tempo e/ou no espaço. Observa-se que os sinais de interesse raramente são registrados de forma isolada, e sim misturados com outros sinais superpostos, ruído e artefatos fisiológicos ou ambientais, onde a relação sinal-ruído é geralmente baixa. Nesse contexto, a estratégia a ser utilizada baseia-se na ACD, que permitirá extrair um pequeno número de fontes, de potencial interesse, com informações úteis. A estratégia ACD para extração de informação é aplicada em três importantes problemas, na área de processamento de sinais biomédicos: (1) detecção do sinal do feto em magnetocardiografia fetal (MCGf); (2) detecção da atividade de resposta elétrica do estômago em magnetogastrografia (MGG); e, (3) detecção de regiões ativas do cérebro em experimentos de imagens por ressonância magnética funcional (Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI). Os resultados, nos três casos estudados, mostraram que o método utilizado, como estratégia, é efetivo e computacionalmente eficiente para extração de sinais de interesse. Concluímos, baseados nas aplicações, que o método proposto é eficaz, mostrando seu potencial para futuras pesquisas clínicas. / An important goal in biomedical signal processing is the extraction of information based on a set of physiological measurements made along time. Generally, biomedical signals are electromagnetic measurements. Those measurements (usually made with multichannel equipment) are registered using spatially distributed sensors around some areas of the human body, originating a set of time and/or space correlated data. The signals of interest are rarely registered alone, being usually observed as a mixture of other spurious, noisy signals (sometimes superimposed) and environmental or physiological artifacts. More over, the signal-to-noise ratio is generally low. In many applications, a big number of sensors are available, but just a few sources are of interest and the remainder can be considered noise. For such kind of applications, it is necessary to develop trustful, robust and effective learning algorithms that allow the extraction of only a few sources potentially of interest and that hold useful information. The strategy used here for extraction of sources is applied in three important problems in biomedical signal processing: (1) detection of the fetal magnetocardiogram signal (fMCG); (2) detection of the electrical activity of the stomach in magnetogastrograms (MGG); and (3) detection of active regions of the brain in experiments in functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The results, within the three cases of study, showed that the DCA method used as strategy is effective and computationally efficient on extraction of desired signals.

Frente a crescente necessidade de se monitorar diferentes contaminantes em matrizes complexas se faz necessário utilizar uma etapa de preparo de amostras eficiente e que esteja aliada à técnicas analíticas de elevada sensibilidade. Consequentemente, vem se aprimorando e desenvolvendo novos materiais sorventes utilizados para aumentar o desempenho do preparo de amostras e de fases estacionárias para cromatografia líquida de alta eficiência. Atualmente, materiais sorventes seletivos como líquidos iônicos, polímeros impressos molecularmente, grafeno, entre outros, vêm se destacando para extrair diferentes contaminantes. Diante desse contexto, esta tese teve como objetivo desenvolver diferentes materiais extratores para serem utilizados na microtécnica de extração in-tube SPME acoplada on-line com UPLC-MS/MS na análise de triazinas e sulfonamidas em matrizes complexas. O material que apresentou maior seletividade pelas classes dos compostos de interesse foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia vibracional na região do infravermelho. Tanto para as triazinas quanto para as sulfonamidas o polímero impresso molecularmente apresentou maior afinidade e foi utilizado como fase extratora para extrair e pré-concentrar os analitos utilizando a microténica in-tube SPME UPLC-MS/MS. Além disso, para as triazinas utilizou-se também como fase de extração óxido de grafeno ancorado em sílica. As metodologias desenvolvidas nessa tese foram todas otimizadas e posteriormente validadas para analisar as matrizes de interesse que foram: uva, suco de uva integral, leite e água. Após à validação, as amostras foram analisadas com seus respectivos métodos validados, sendo que nenhum dos analitos foram encontrados considerando-se os limites das metodologias desenvolvidas, as quais se mostraram eficientes quando aplicadas nas análises das triazinas e sulfonamidas em suas respectivas amostras fortificadas. Outra abordagem explorada nesse trabalho foi o desenvolvimento de colunas tubulares abertas do tipo PLOT para serem utilizadas como colunas de extração em sistemas automatizados na cromatografia líquida. Colunas de sílica fundida foram preparadas para avaliar a formação da fase e sua aderência na parede do tubo. Para as colunas PS-DVB, os melhores resultados foram obtidos com duas horas de polimerização em banho de água. No entanto, para as colunas ODS a polimerização foi feita utilizando forno, e a fase não aderiu corretamente na parede do tubo para as colunas de 250 μm de diâmetro interno, requerendo estudos mais aprofundados para o preparo adequado destas colunas. / In view of the increasing need to monitor different contaminants in complex matrices, it is necessary to use efficient sample preparation techniques combined with highly sensitive analytical techniques. Consequently, new sorbent materials have been improved and developed to be used aiming to increase the performance of sample preparation and stationary phases for high performance liquid chromatography. Currently, selective sorbents such as ionic liquids, molecularly imprinted polymers, graphene, among others, have been emphasized to extract different contaminants. In this context, this thesis aimed to develop different extractive materials to be used in in-tube solid phase microextraction coupled on-line with UPLC-MS/MS in the analysis of triazines and sulfonamides in complex matrices. The material that presented greater selectivity for the classes of the compounds of interest was characterized by scanning electron microscopy and vibrational spectroscopy in the infrared region. For triazines and sulfonamides the molecularly imprinted polymer had higher affinity and was used as the extractive phase to extract and preconcentrate the analytes using the in-tube SPME UPLC-MS/MS. In addition, another extraction phase - graphene oxide anchored in silica - was also used. The methodologies developed in this thesis were all optimized and later validated to analyze the target compounds in the following matrices: grape, grape juice, milk and water. After the validation, the samples were analyzed with their respective validated methods and none of the analytes were found considering the limits of the methodologies developed, which were efficient when applied in the analysis of the triazines and sulfonamides in their respective fortified samples. Another approach explored in this work was the development of open tubular columns (PLOT) to be used as extraction columns in automated sample preparation - liquid chromatography systems. Silica columns were prepared in order to evaluate the formation of the phase and its adhesion to the tube wall. For the PS-DVB columns the best results were obtained with two hours of water-bath polymerization. However, for the ODS columns the polymerization done using an oven the phase did not adhere correctly in the tube wall the columns with 250 μm internal diameter. These results suggest that further experiments are required in order to better understand the preparation of these columns.

A extração de termos em coleções textuais, que é uma atividade da etapa de Pré-Processamento da Mineração de Textos, pode ser empregada para diversos fins nos processos de extração de conhecimento. Esses termos devem ser cuidadosamente extraídos, uma vez que os resultados de todo o processo dependerão, em grande parte, da \"qualidade\" dos termos obtidos. A \"qualidade\" dos termos, neste trabalho, abrange tanto a representatividade dos termos no domínio em questão como sua compreensibilidade. Tendo em vista sua importância, neste trabalho, avaliou-se o efeito do uso de diferentes técnicas de simplificação de termos na compreensibilidade e representatividade dos termos em coleções textuais na Língua Portuguesa. Os termos foram extraídos seguindo os passos da metodologia apresentada neste trabalho e as técnicas utilizadas durante essa atividade de extração foram a radicalização, lematização e substantivação. Para apoiar tal metodologia, foi desenvolvida uma ferramenta, a ExtraT (Ferramenta para Extração de Termos). Visando garantir a \"qualidade\" dos termos extraídos, os mesmos são avaliados objetiva e subjetivamente. As avaliações subjetivas, ou seja, com o auxílio de especialistas do domínio em questão, abrangem a representatividade dos termos em seus respectivos documentos, a compreensibilidade dos termos obtidos ao utilizar cada técnica e a preferência geral subjetiva dos especialistas em cada técnica. As avaliações objetivas, que são auxiliadas por uma ferramenta desenvolvida (a TaxEM - Taxonomia em XML da Embrapa), levam em consideração a quantidade de termos extraídos por cada técnica, além de abranger tambéem a representatividade dos termos extraídos a partir de cada técnica em relação aos seus respectivos documentos. Essa avaliação objetiva da representatividade dos termos utiliza como suporte a medida CTW (Context Term Weight). Oito coleções de textos reais do domínio de agronegócio foram utilizadas na avaliaçao experimental. Como resultado foram indicadas algumas das características positivas e negativas da utilização das técnicas de simplificação de termos, mostrando que a escolha pelo uso de alguma dessas técnicas para o domínio em questão depende do objetivo principal pré-estabelecido, que pode ser desde a necessidade de se ter termos compreensíveis para o usuário até a necessidade de se trabalhar com uma menor quantidade de termos / The task of term extraction in textual domains, which is a subtask of the text pre-processing in Text Mining, can be used for many purposes in knowledge extraction processes. These terms must be carefully extracted since their quality will have a high impact in the results. In this work, the quality of these terms involves both representativity in the specific domain and comprehensibility. Considering this high importance, in this work the effects produced in the comprehensibility and representativity of terms were evaluated when different term simplification techniques are utilized in text collections in Portuguese. The term extraction process follows the methodology presented in this work and the techniques used were radicalization, lematization and substantivation. To support this metodology, a term extraction tool was developed and is presented as ExtraT. In order to guarantee the quality of the extracted terms, they were evaluated in an objective and subjective way. The subjective evaluations, assisted by domain specialists, analyze the representativity of the terms in related documents, the comprehensibility of the terms with each technique, and the specialist\'s opinion. The objective evaluations, which are assisted by TaxEM and by Thesagro (National Agricultural Thesaurus), consider the number of extracted terms by each technique and their representativity in the related documents. This objective evaluation of the representativity uses the CTW measure (Context Term Weight) as support. Eight real collections of the agronomy domain were used in the experimental evaluation. As a result, some positive and negative characteristics of each techniques were pointed out, showing that the best technique selection for this domain depends on the main pre-established goal, which can involve obtaining better comprehensibility terms for the user or reducing the quantity of extracted terms

A deficiência de Zn no solo causa efeitos indesejáveis na produção agrícola, pois a baixa disponibilidade deste micronutriente para as plantas promove a diminuição da atividade enzimática, além da deficiência deste elemento na alimentação, que pode levar ao estado de subnutrição. Tendo em vista a problemática do Zn no sistema solo-planta e suas variações nos compartimentos do solo, é importante a avaliação de sua fitodisponibilidade e as frações do solo que este elemento está associado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitodisponibilidade e a compartimentalização de Zn no solo, para as culturas de arroz (Oryza sativa L.) e soja (Glycine max L. Merrill) e avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e exportação deste nutriente pela cultura. Utilizou-se como plantas teste as culturas de arroz e soja para avaliar o efeito das doses de Zn sobre a nutrição e translocação deste nutriente até os grãos. Para tanto, uma amostra de um Latossolo Vermelho, textura argilosa da região de Piracicaba (SP) foi utilizada e ZnCl2 (marcado com 65Zn) como fonte. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em DIC, com cinco doses de Zn (0, 1, 2, 4 e 8 mg kg-1 de solo), com quatro repetições. O experimento foi conduzido até a formação de grãos e foi realizada determinação de Zn por Espectrômetria de Absorção Atômica após digestão nitroperclórica e contagem do 65Zn nas partes da planta: parte aérea (PA) e panícula (P), para arroz e PA, vagem (V) e grão (G), para soja. Calculou-se a quantidade de Zn proveniente da fonte (Znpf) nas partes das plantas e o aproveitamento do Zn da fonte pelas culturas (Ap). Nas amostras de solo foram realizadas extrações por DTPA (ZnDTPA) e Mehlich-1 (ZnM1) em duas subamostragens (t1 e t2), antes da semeadura e florescimento, respectivamente. O fracionamento de Zn foi realizado em amostras de t2 nas frações: trocável (ZnTroc); ligado a carbonatos (ZnCarb); a matéria orgânica (ZnMO); a óxidos (ZnOxi) e residual (Znres). Adicionalmente, foi realizada análise do teor pseudo-total de Zn (ZnPST). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste-F a 95 % de probabilidade, ajuste das variáveis em função das doses por regressões e teste de média e análises de correlações entre as principais variáveis respostas. O Zn acumulado total na planta se ajustou à regressão linear em função do aumento das doses, entretanto ao analisar as partes separadamente, só houve diferença entre as doses para a variável PA em ambas as culturas. O Znpf total nas plantas apresentou incremento com a adição das doses crescentes de Zn ao solo, entretanto, eu aproveitamento foi baixo, 12 e 8,75 % para arroz e soja, respectivamente. As doses de ZnCl2 adicionadas ao solo, aumentaram a concentração de Zn presente nas frações ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, em ordem decrescente. O Zn total acumulado nas plantas de arroz e soja apresentam correlações crescentes para os extratores DTPA e M1 nas duas subamostragens (t1 e t2), em função das doses avaliadas. O Zn extraído pelo DTPA ou M1, apresentaram correlação significativa com o Zn extraído nas frações, na ordem decrescente, ZnTroc > ZnCarb > ZnMO / Zn deficiency in soil causes undesirable effects on agricultural production because the low availability of this micronutrient for plants promotes the decrease in enzymatic activity besides the deficiency of this element in food, which can lead to a state of malnutrition. Considering the problem of Zn in soil-plant system and its variations in soil compartments, it is important to evaluate its bioavailability and forms in soil which this element is associated. The objective of this study was to evaluate Zn bioavailability and compartmentalization in the soil, to the rice (Oryza sativa L.) and soybean (Glycine max L. Merrill) crops and evaluate the effect of Zn levels on nutrition and exportation of this nutrient by the crops. As test plant rice and soybeans were used to evaluate the effect of Zn rates on nutrition and the nutrient translocation to the grains. For this purpose, a sample of an Oxisol (FAO), an clay texture from Piracicaba (SP) region, was used and ZnCl2 (labelled with 65Zn) as a source. The experiment was conducted in a greenhouse in CRD, with five rates of Zn (0, 1, 2, 4 and 8 mg kg-1 soil), with four repetition. The experiment was conducted until the formation of grains and Zn analyzis were performed by Atomic Absorption Spectrophotometery after nitricperchloric digestion and 65Zn counting of parts: shoot (PA) and panicle (P) for rice and PA, beans pods (Pd) and grains (G) for soybeans. The amount of Zn derived from the source (Znpf) was calculated in the plant parts and the recovery of the Zn by the crops (Ap). In the soil samples, extractions were performed by DTPA (ZnDTPA) and Mehlich-1 (ZnM1) methods in two sub samples (t1 and t2) prior to seeding and flowering, respectively. The Zn fractionation was performed on samples of t2 in the fractions: exchangeable (ZnTroc); linked to carbonates (ZnCarb); to organic matter (ZnMO); to oxides (ZnOxi) and residual (Znres). Additionally, analysis of the pseudo-total content of Zn (ZnPST) was performed. Data obtained was subjected to analysis of variance by the F-test at 95% probability, adjusting the variables depending on the rates for regression and average test and analysis of correlations between the main variables. The total cumulative Zn in the plant set to the linear regression in terms of increasing rates, however when analyzing the parts separately, just the PA showed differences between doses, for both crops. The total Znpf increased with the increasing rates, however its recoveries were low, approximately 12% for rice and 8.75 % for soybean. The ZnCl2 rates in soil increased the Zn concentration in the fractions: ZnTroc > ZnMO > ZnCarb, in descending order. The total cumulative Zn in the rice and soybean plants are growing correlations for extractors DTPA and M1 for two sub samples (t1 and t2), depending on the rates evaluated. The Zn extracted by DTPA or M1 were significantly correlated with Zn extracted in fractions in descending order: ZnTroc > ZnCarb > ZnMO