Helianthus petiolaris (Asteráceas) es una especie nativa de América del Norte que se ha naturalizado en la región central de Argentina. Su área de dispersión se superpone extensivamente con la región de cultivo del girasol, H. annuus var. macrocarpus. La coincidencia en el período de floración y la existencia de polinizadores comunes facilita los cruzamientos interespecíficos. La finalidad de esta tesis fue estudiar la posibilidad de flujo génico entre H. petiolaris y el girasol domesticado y comprobado eso, analizar las descendencias híbridas interespecíficas para determinar la tasa de hibridación, la persistencia de alelos del cultivo en las poblaciones silvestres y las consecuencias del flujo génico en la aptitud biológica de las plantas silvestres y en sus relaciones con otros componentes del ecosistema. En un estudio previo a esta tesis se estimó la ocurrencia de cruzamientos interespecíficos en ambas direcciones de flujo génico: cultivo silvestre y silvestre cultivo. Se encontraron plantas fuera de tipo entre las progenies de ambas especies puras, con frecuencias de 0,5% y 0,3% respectivamente. Esas plantas atípicas mostraron valores de caracteres morfológicos intermedios entre ambas especies parentales y baja fertilidad. Frente a la evidencia de presuntos híbridos en las progenies de las poblaciones puras de ambas especies que florecían en coincidencia, se identificaron molecularmente híbridos interespecíficos entre el girasol cultivado y H. petiolaris y se detectó la presencia de alelos del cultivo en poblaciones silvestres. Se utilizaron marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) y los resultados mostraron que la frecuencia de introgresión de marcadores específicos del cultivo en las poblaciones silvestres era muy baja (0,02). Algunos híbridos de primera generación fueron parcialmente fértiles y produjeron descendencias identificables en base a caracteres morfológicos y moleculares, que permitieron evaluar la persistencia de los alelos del cultivo en las poblaciones silvestres. Se realizaron tres ensayos para evaluar las generaciones avanzadas de híbridos, utilizando plantas de H. petiolaris y girasol cultivado como testigos: a) descendientes de cruzas controladas en jardín común, con retrocruzas controladas con plantas de la respectiva población silvestre (R) y cruzamientos semicontrolados por polinización abierta con la comunidad polínica del campo experimental (PA); b) descendientes de cruzas en condiciones naturales; y c) descendientes de cruzas naturales en jardín común. Se registraron variables morfológicas métricas y categóricas y marcadores moleculares en el primer ensayo. Los descendientes de híbridos se diferenciaron de las especies parentales, mostrando morfología intermedia y mayor similitud con H. petiolaris en algunos rasgos. Se encontraron asimismo marcadores específicos de girasol en descendientes de híbridos interespecíficos, demostrando que los alelos del girasol cultivado pueden persistir en las poblaciones de H. petiolaris por generaciones luego de la hibridación. El flujo génico entre cultivos y parientes silvestres puede originar híbridos con una aptitud biológica reducida comparada con sus progenitores silvestres. Se estudió la aptitud biológica en generaciones avanzadas de cruzas H. petiolaris x girasol cultivado comparando descendencias de cruzas silvestre - cultivo por polinización abierta de primera generación, de segunda generación, retrocruzas con plantas de la respectiva población silvestre y plantas de H. petiolaris. Las variables estudiadas fueron germinación y dormición, viabilidad de polen, fenología reproductiva, número de capítulos, producción de semillas y biomasa seca. Los resultados mostraron que la introgresión de genes de girasol cultivado en las poblaciones silvestres disminuyó la aptitud biológica de los descendientes. Los descendientes de primera y segunda generación tuvieron una aptitud menor que H. petiolaris en tanto las retrocruzas tuvieron valores intermedios. Todos los parámetros de aptitud tendieron a recuperase en las generaciones posteriores a la hibridación. Las características aportadas por el genoma cultivado podrían alterar las interacciones bióticas de un genotipo silvestre en su ambiente. Para investigar esta hipótesis se evaluaron descendencias de cruzas silvestre cultivo de primera generación por polinización abierta y plantas de H. petiolaris frente a enfermedades fúngicas y el ataque de isoca medidora (Rachiplusia nu). Los resultados mostraron que las poblaciones silvestres fueron muy poco afectadas por el ataque del insecto y las enfermedades fúngicas, comparadas con las descendencias híbridas, encontrándose diferencias altamente significativas para cuatro de las cinco adversidades monitoreadas. El flujo génico del girasol cultivado en H. petiolaris afectó las interacciones bióticas entre las plantas y sus predadores, demostrando que los genes del cultivo alteran las relaciones ecológicas en las poblaciones silvestres. Los resultados obtenidos señalan que características agronómicas incorporadas a nuevas variedades de girasol por mutación genética o biotecnología (transgenes) muy probablemente alterarán las poblaciones de la especie silvestre H. petiolaris, que constituye una valiosa fuente de germoplasma para el mejoramiento genético de ese cultivo. Asimismo podrían exacerbar características de maleza invasora en esas poblaciones. / Helianthus petiolaris (Asteraceae) native to North America has naturalized in the central part of Argentina. Its geographical range extensively overlaps the sunflower (H. annuus var. macrocarpus) crop region. Flowering sinchronicity and common pollinators facilitate interspecific crosses. The goal of this thesis was to study the likelihood of gene flow between H. petiolaris and domestic sunflower and, proven that fact, to analyze interspecific hybrid progenies to assess hybridization rate, persistence of crop alleles in wild populations, and the consequences of gene flow on wild plants fitness and on their relationships with other ecosystem components. A previous study assessed the occurrence of interspecific crosses in both directions of gene flow: crop-to-wild and wild-to-crop. Off-type plants were found among progenies of both pure species, with frequencies of 0.5% and 0.3%, respectively. Those atypical plants showed intermediate values for morphological characters between both parental species, and low fertility. Given the evidence of presumable hybrids amongst pure population progenies of both species flowering in coincidence, interspecific hybrids between sunflower and H. petiolaris were detected through molecular analysis. Moreover, crop alleles were detected within wild populations. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers were used and demonstrated that frequency of crop specific marker introgression in wild populations was very low (0.02). Some first generation hybrids were partially fertile and produced morphologically and molecularly identifiable offspring, which allowed evaluation of the persistence of crop alleles in the wild populations. Three experiments were performed to evaluate advanced generation hybrids, using H. petiolaris and sunflower crop plants as testers: a) Progenies of controlled crosses in a common garden, with controlled backcrosses to plants of the respective wild population, and open pollinated crosses with the pollen community of the experimental field; b) Progenies of natural crosses in the wild; and c) Progenies of natural crosses raised in a common garden. Metric and categorical morphological traits were registered, also molecular markers for the first experiment. Hybrid progenies were different from the parental species, showing intermediate morphology and more similarity to H. petiolaris for some traits. Also crop specific markers were found among interspecific hybrid progenies, demonstrating that sunflower crop alleles can persist in H. petiolaris populations for some generations following hybridization. Gene flow between crops and wild relatives can originate hybrids with a reduced fitness compared to their wild parents. Fitness was studied in advanced generations of crosses among H. petiolaris x cultivated sunflower, comparing first generation open pollinated crop-wild progenies, second generation progenies, backcrosses to the respective wild population, and H. petiolaris plants. The studied traits were germination and dormancy, pollen viability, reproductive phenology, head number, seed set and dry biomass. The results showed that sunflower crop gene introgression in wild populations reduced the progeny fitness. First and second openpollinated progenies had lower fitness compared to H. petiolaris whereas backcrosses had intermediate values. All fitness parameters tended to recover in the generations following hybridization. Characters from the crop genome could alter biotic interactions between a wild genotype and its environment. To test this hypothesis, first generation wild-crop progenies from open pollination and H. petiolaris plants were defied by fungical diseases and an insect attack. The results showed that wild populations were very little affected by the insect attack and diseases, compared to hybrid progenies, finding high significant differences for four out of five observed adversities. Sunflower crop gene flow in H. petiolaris affected biotic interactions among plants and their predators, showing that crop genes alter ecological relationships in wild populations. The obtained results point that agronomical traits incorporated to novel sunflower varieties by mutation or biotechnology (transgenes) very likely will alter the populations of H. petiolaris, a wild species that constitute a valuable germplasm source for sunflower crop genetic breeding. Also they could exacerbate invading weed traits in those populations.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Energia). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Materiais híbridos orgânico-inorgânicos podem ser preparados através do processo sol-gel e têm aplicações em diversas áreas tais como: biomateriais, catálise, óptica, membranas, cromatografia, eletroquímica, revestimentos de superfícies metálicas. Óleos vegetais podem ser utilizados como componentes orgânicos na preparação desses filmes híbridos e, por serem biodegradáveis e oriundos de fontes naturais e renováveis, constituem-se em interessante matéria-prima do ponto de vista ambiental. O objetivo deste trabalho foi obter filmes híbridos orgânico-inorgânicos a partir de diferentes óleos de soja funcionalizados para serem utilizados em revestimentos de proteção à corrosão de superfícies metálicas, em substituição aqueles à base de cromo. Foram utilizados como precursores orgânicos o óleo de soja epoxidado (OSE) e óleos hidroxilados obtidos pela reação do OSE com ácido fórmico (OSH), etilenoglicol (OSHG) e meso-eritritol (OSHmeso). Esses precursores orgânicos foram combinados com tetraetoxissilano (TEOS) ou com a mistura 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES)/TEOS por hidrólise in situ do precursor inorgânico. Neste trabalho otimizaram-se as condições reacionais para a obtenção dos filmes híbridos, variando-se as proporções dos constituintes (precursor inorgânico, óleo de soja funcionalizado, água e solvente), a natureza do precursor sol-gel, o tempo de pré-cura e a taxa de aquecimento no processo de cura. Os filmes macroscopicamente homogêneos foram caracterizados por RMN de 29Si, espectroscopia de infravermelho com transformada da Fourier utilizando reflexão total atenuada (ATR-FTIR), termogravimetria (TGA), gravimetria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), inchamento em hexano e extração em tolueno, adesão e dureza. Os filmes híbridos que apresentaram as melhores características considerando os resultados dos testes de adesão, dureza, inchamento e extração foram os sistemas óleo de soja hidroxilado com valor de OH igual a 198 e TEOS e o óleo de soja epoxidado modificado com 3-aminopropiltrietoxissilano e TEOS. / Organic-inorganic hybrids materials can be prepared by the sol-gel process and have applications in biomaterials, catalysis, optics, membranes, chromatography, electrochemistry and coatings. Vegetable oils can be used as organic component for the preparation of these materials and, as they are biodegradable and obtained from natural and renewable sources, they are very interesting from the environmental point of view. The objective of this work was to obtain organic-inorganic hybrid films that could be used in corrosion protection coatings for metallic surfaces in substitution of those processes that use chromium. Epoxidized soybean oil (OSE) and hydroxylated soybean oil prepared by the reaction of OSE with formic acid (OSH), ethylene glycol (OSHG) or meso-erythritol (OSHmeso) were used as organic components. Hybrid films were prepared by in situ hydrolysis reaction using these organic precursors and tetraethoxysilane (TEOS) or a mixture of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)/TEOS. In this work the reactions conditions were optimized, changing the constituent proportions (inorganic, functionalized soybean oil, water and solvent), the sol-gel precursor, the pre-curing time, and the conditions of the cure process. The macroscopically homogeneous films obtained were characterized by 29Si NMR, Attenuated Total Reflectance/Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) including Energy Dispersive Spectroscopy (EDX), swelling in hexane and extraction in toluene, adhesion on aluminum plate and hardness. The hybrid films that showed the best characteristics considering the results of swelling in hexane and extraction in toluene, adhesion on aluminum plate and hardness tests were those prepared with systems hydroxylated soybean oil with OH values of 198 and TEOS and the modified soybean oil with 3-aminopropyltriethoxysilane and TEOS.

Compostos que apresentam estabilidade fotoquímica e emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, atribuída à estrutura tautomérica resultante da transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) podem apresentar dupla emissão de fluorescência fortemente dependente do meio o qual estão inseridos. Assim, a fotofísica de derivados do tipo flavonol e benzazol, que apresentam o processo ESIPT, foi investigada em solução, em meio confinado (cápsula octa ácido - OA) e em matriz inorgânica híbrida de sílica. Em solução, tanto os flavonóis como os benzazóis apresentaram o máximo de absorção na região do ultravioleta e a banda de emissão de fluorescência referente ao processo ESIPT na região do visível. Foi possível observar também ionização da estrutura química em função do pH do meio, alterando igualmente os processos de absorção e de emissão de fluorescência em comparação com as formas neutras. Tanto os flavonóis quanto os benzazóis formaram complexos de inclusão com o OA do tipo guest-host (razão 1:2) em meio aquoso com comportamento fotofísico similar ao observado em solvente orgânico pouco polar, apresentando supressão de fluorescência em presença dos cátions aceptores de elétrons metilviologênio e metilpiridínio, indicando transferência eletrônica através da parede molecular do octa ácido. Os materiais híbridos de sílica dopados com flavonol apresentaram absorção na região do UV e dupla emissão de fluorescência. As diferentes hidrofobicidades dos materiais híbridos influenciaram a localização do máximo da banda de emissão ESIPT, tornando esses materiais potenciais sensores colorimétricos para determinação de pH e sensor fluorimétrico do tipo on/off. Podese evidenciar no desenvolvimento dessa Tese que o campo de estudo do processo ESIPT no contexto da química orgânica, físico-química orgânica e de materiais permanece um vasto tópico a ser explorado e entendido, tendo em vista que heterociclos do tipo ESIPT apresentam propriedades fotofísicas moduladas conforme o meio onde estão inseridos. / Compounds presenting photochemical stability as well as fluorescence emission with a large Stokes' shift, ascribed to an intramolecular proton transfer process in the excited state (ESIPT) show dual fluorescence emission dependent on the media. Thus, the photophysics of flavonol and benzazole derivatives that exhibit the ESIPT process was investigated in solution, confined media afforded by the octa acid capsule (OA) and hybrid matrix based on silica. In solution, the flavonol and benzazole derivatives present absorption maxima in the UV region and fluorescence emission related to ESIPT process in the visible region. These compounds also presented ionization of the chemical structure dependent on the pH, changing the absorption and fluorescence emission in despite of the neutral forms. In presence of the octa acid, the flavonols and benzazoles formed, in aqueous medium, guesthost inclusion complexes (1:2) with photophysical behavior similar to that observed in low polar organic solvent. Fluorescence quenching was observed in presence of the electron acceptors cations methyl viologen and methyl piridinium, indicating electron transfer through the octa acid molecular wall. Flavonol doped hybrid materials presented absorption located in the UV region and dual fluorescence emission in the visible region. The fluorescence emission showed to be dependent on the hybrid material hydrophobicity. The photophysical characterization indicate a potential application of these materials as colorimetric and fluorometric sensors. The study of the ESIPT process remains a broad topic to be explored and understood in the context of organic chemistry, physical chemistry and organic materials since the ESIPT compounds have particular photophysical properties which can be modulated according to the environment in which they are inserted.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-21T18:48:15Z No. of bitstreams: 1 2017_PauloPércioMotaMagro_PARCIAL.pdf: 9491559 bytes, checksum: 6c3db8b054c2ec86735f541911cf18fe (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-27T18:40:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PauloPércioMotaMagro_PARCIAL.pdf: 9491559 bytes, checksum: 6c3db8b054c2ec86735f541911cf18fe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T18:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PauloPércioMotaMagro_PARCIAL.pdf: 9491559 bytes, checksum: 6c3db8b054c2ec86735f541911cf18fe (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Esta tese tem como objetivo principal o desenvolvimento de um controlador híbrido capaz de resolver o problema de regulação de atitude de um corpo rígido (a partir do repouso) com melhor desempenho que o controlador híbrido histerético existente na literatura em termos de tempo de estabilização ou consumo de energia. A natureza híbrida do controlador é um requisito essencial para se obter um controle global e robusto a ruídos de medição e impedir efeitos indesejáveis como unwinding e chattering. A representação da atitude é feita com quatérnio unitário por possuir o menor número de parâmetros (quatro) que não apresenta singularidades. Propõe-se dois controladores distintos, ambos com duas variáveis de estado lógicas binárias, para o controle de atitude. O primeiro controlador, denominado HY, tem a variável principal determinada por um controle onoff com histerese para indicar qual representação em quatérnio da atitude de referência deve ser seguida e uma outra variável determinada por um controle on-off sem histerese para indicar a proximidade à região crítica sujeita a chattering. Esse esquema oferece mais oportunidades de atualização da variável principal que o controlador híbrido histerético, por exemplo quando há uma variação abrupta na atitude de referência. Isso reduz as chances do corpo seguir na direção da rotação mais longa. Contudo, essa estratégia impõe restrições na forma como o controlador é implementado (jumps não podem ter prioridade sobre flows). No segundo controlador proposto, denominado bimodal, ambas as variáveis são determinadas por um controle on-off com histerese. A variável principal indica qual representação em quatérnio da atitude de referência deve ser seguida e a outra variável indica a proximidade à região crítica sujeita a chattering. Essa estratégia elimina as restrições sobre a forma de implementação do controlador, porém torna a dinâmica dessas variáveis mais complexas, dado que uma variável interfere no comportamento da outra. O efeito resultante é que a banda de histerese do controle on-off referente à variável principal, se adapta de acordo com o estado da outra variá- vel, sendo ora igual, ora a metade do valor do parâmetro banda de histerese. Esse controlador é uma solução intermediária em termos de custo entre o controlador descontínuo e o controlador híbrido histerético. São apresentadas provas formais da estabilidade global do sistema e de sua robustez contra ruídos de medi- ção para ambos os controladores propostos. A eficácia dos controladores é mostrada por meio de simulações. Os resultados indicam que os controladores propostos apresentam vantagens quando a velocidade angular inicial e final é baixa. No caso do controlador bimodal, mesmo para outras velocidades angulares iniciais, o consumo de energia do sistema é, em média, inferior quando comparado com o controlador híbrido histerético. Melhores desempenhos em termos de consumo de energia ocorrem quando a banda de histerese é maior como no caso em que são usados sensores mais baratos ou em ambientes onde há muito ruído eletromagnético. Como extensão dos resultados anteriormente citados, foram propostas mais duas contribuições. A primeira refere-se ao problema de sincronização de atitude de uma rede de corpos rígidos (agentes). Foi proposto um controle distribuído com propriedade de estabilidade global e assintótica e robustez contra ruídos de medição para uma rede de agentes representada por um grafo não direcionado e conexo (cíclico ou acíclico). A segunda está relacionada com o controle cinemático da pose de um corpo rígido dentro do grupo de quatérnio dual unitário. Foi proposta uma extensão do controlador de atitude bimodal para pose. Em ambos os casos as provas formais são apresentadas e resultados de simulação ilustram as vantagens dos controladores propostos. / The main objective of this thesis is the development of a hybrid controller capable of solving the restto-rest attitude control problem with better performance than the hysteretic hybrid controller of literature in terms of settling time or energy consumption. The hybrid nature of the controller, in this case, is an essential requirement to achieve global control robust against measurement noise and to prevent undesirable effects such as unwinding and chattering. The attitude is represented by a unit quaternion since it provides the minimum number of parameters that does not present representation singularities. It is proposed two distinct controllers, both with two binary logic variables for the control of attitude. The first designed controller, named HY, has the main variable determined by an on-off control with hysteresis that indicates which quaternion representation of the reference attitude should be followed and the other variable determined by an on-off control without hysteresis that indicates the chattering prone region. This scheme offers more opportunities of updating the main variable than the hysteretic hybrid controller, for instance, when there is an abrupt variation in the reference attitude. As a consequence, the body is more likely to being pulled towards the shortest rotation direction. However, this strategy restricts the way the controller is implemented (jumps can not have higher priority than flows). In the second proposed controller, called bimodal, both variables are determined by an on-off control with hysteresis. The main variable indicates which quaternion representation of the reference attitude should be followed and the other variable indicates the chattering prone region. This strategy eliminates restrictions on the way the controller is implemented, but makes the dynamics of these variables more complex, since one variable influences the behavior of the other. The resulting effect is that the hysteresis width of the on-off control for the main variable adapts according to the state of the other variable being either equal or half of the value of the hysteresis width parameter. This controller is a middle term solution in terms of cost between the memoryless discontinuous and the hysteretic hybrid control. It is presented a formal proof that the two proposed controls lead to global stability without unwinding and are robust against measurement noise. The effectiveness of the controllers is shown through simulations. The results indicate that the proposed controllers have advantages when the initial and final angular velocities are low. In the case of the bimodal controller, even for other initial angular velocities, the energy consumption of the system is, on average, lower compared to the hysteretic hybrid controller. Better performances in terms of energy consumption occur when the hysteresis band is larger as is the case when cheaper sensors are used or in noisy electromagnetic environments. As an extension of the results mentioned above, two other contributions were proposed. One of them refers to the problem of attitude synchronization of a network of rigid bodies (agents). A distributed control with globally asymptotically stability property and robustness against noise measurement was proposed for an undirected connected network (cyclic or acyclic) of agents. The other one is related to the kinematic control of the pose of a rigid body within the unit dual quaternion group. It was proposed an extension of the bimodal attitude controller for the pose. For both cases, formal proofs are presented and simulation results illustrate the advantages of the proposed controllers.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431674-Texto+Completo-0.pdf: 1334645 bytes, checksum: 55861ee97a2e33bdceeff48db81e493d (MD5) Previous issue date: 2011 / Typically, the message passing paradigm is the programming model used for cluster architectures. On the other hand, programming for multiprocessor architectures requires the shared memory paradigm. Recently, the emergence of new technologies enabled the creation of clusters with multiprocessor nodes. In these architectures, computing nodes are composed by more than one processor or core sharing the same memory. This scenario creates the possibility of using new hybrid programming models. In the spectrum of possible alternatives for hybrid programming for clusters of multiprocessors, the use of MPI along with OpenMP is emerging as a de-facto standard. Most hybrid MPI and OpenMP codes are based on hierarchical structure model, which allows exploring coarse and medium grain parallelism with MPI and fine grain parallelism with OpenMP. Clearly, the main idea is to take advantage of the best features of both programming paradigms. Additionally, the nodes of these clusters can be NUMA (Non-Uniform Memory Access) machines. These machines enable the developer to explore memory affinity, improving application performance. The main objective of this work is to investigate the use of hybrid programming with MPI and OpenMP in clusters of NUMA machines, exploiting memory affinity aiming at the identification of a set of good programming practices to be used in this context. / Normalmente, utiliza-se o paradigma de troca de mensagens quando se está programando uma arquitetura do tipo cluster. Porém, quando se deseja programar uma máquina multiprocessada, é requirido o paradigma de memória compartilhada. Recentemente, o surgimento de novas tecnologias possibilitou a criação de clusters com nós multiprocessados. Nestas arquiteturas os nós são compostos por mais de um processador ou core, e compartilham a mesma memória. Este cenário, cria a possibilidade de usar novos modelos de programação híbrida. No amplo espectro de soluções possíveis para o desenvolvimento de código híbrido para clusters de máquinas multiprocessadas, a utilização da dupla MPI e OpenMP está emergindo como um padrão de fato. A maioria dos códigos híbridos MPI e OpenMP são baseados em um modelo de estrutura hierárquica, que torna possível a exploração de grãos grandes e médios de paralelismo no nível de MPI, e grão fino no paralelismo no nível do OpenMP. O objetivo é claramente tirar vantagens das melhores características de ambos os paradigmas de programação. Os nós desses clusters podem ainda ser máquinas NUMA (Non- Uniform Memory Access). Estas máquinas com acesso não uniforme à memória possibilitam que o desenvolvedor explore afinidade de memória, melhorando o desempenho da aplicação. O objetivo principal deste trabalho é investigar o uso de programação híbrida com MPI e OpenMP em clusters de máquinas NUMA, explorando afinidade de memória, visando identificar um conjunto de boas práticas de programação híbrida a serem utilizadas neste contexto.

Compostos que apresentam estabilidade fotoquímica e emissão de fluorescência com grande deslocamento de Stokes, atribuída à estrutura tautomérica resultante da transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) podem apresentar dupla emissão de fluorescência fortemente dependente do meio o qual estão inseridos. Assim, a fotofísica de derivados do tipo flavonol e benzazol, que apresentam o processo ESIPT, foi investigada em solução, em meio confinado (cápsula octa ácido - OA) e em matriz inorgânica híbrida de sílica. Em solução, tanto os flavonóis como os benzazóis apresentaram o máximo de absorção na região do ultravioleta e a banda de emissão de fluorescência referente ao processo ESIPT na região do visível. Foi possível observar também ionização da estrutura química em função do pH do meio, alterando igualmente os processos de absorção e de emissão de fluorescência em comparação com as formas neutras. Tanto os flavonóis quanto os benzazóis formaram complexos de inclusão com o OA do tipo guest-host (razão 1:2) em meio aquoso com comportamento fotofísico similar ao observado em solvente orgânico pouco polar, apresentando supressão de fluorescência em presença dos cátions aceptores de elétrons metilviologênio e metilpiridínio, indicando transferência eletrônica através da parede molecular do octa ácido. Os materiais híbridos de sílica dopados com flavonol apresentaram absorção na região do UV e dupla emissão de fluorescência. As diferentes hidrofobicidades dos materiais híbridos influenciaram a localização do máximo da banda de emissão ESIPT, tornando esses materiais potenciais sensores colorimétricos para determinação de pH e sensor fluorimétrico do tipo on/off. Podese evidenciar no desenvolvimento dessa Tese que o campo de estudo do processo ESIPT no contexto da química orgânica, físico-química orgânica e de materiais permanece um vasto tópico a ser explorado e entendido, tendo em vista que heterociclos do tipo ESIPT apresentam propriedades fotofísicas moduladas conforme o meio onde estão inseridos. / Compounds presenting photochemical stability as well as fluorescence emission with a large Stokes' shift, ascribed to an intramolecular proton transfer process in the excited state (ESIPT) show dual fluorescence emission dependent on the media. Thus, the photophysics of flavonol and benzazole derivatives that exhibit the ESIPT process was investigated in solution, confined media afforded by the octa acid capsule (OA) and hybrid matrix based on silica. In solution, the flavonol and benzazole derivatives present absorption maxima in the UV region and fluorescence emission related to ESIPT process in the visible region. These compounds also presented ionization of the chemical structure dependent on the pH, changing the absorption and fluorescence emission in despite of the neutral forms. In presence of the octa acid, the flavonols and benzazoles formed, in aqueous medium, guesthost inclusion complexes (1:2) with photophysical behavior similar to that observed in low polar organic solvent. Fluorescence quenching was observed in presence of the electron acceptors cations methyl viologen and methyl piridinium, indicating electron transfer through the octa acid molecular wall. Flavonol doped hybrid materials presented absorption located in the UV region and dual fluorescence emission in the visible region. The fluorescence emission showed to be dependent on the hybrid material hydrophobicity. The photophysical characterization indicate a potential application of these materials as colorimetric and fluorometric sensors. The study of the ESIPT process remains a broad topic to be explored and understood in the context of organic chemistry, physical chemistry and organic materials since the ESIPT compounds have particular photophysical properties which can be modulated according to the environment in which they are inserted.

Materiais híbridos orgânico-inorgânicos podem ser preparados através do processo sol-gel e têm aplicações em diversas áreas tais como: biomateriais, catálise, óptica, membranas, cromatografia, eletroquímica, revestimentos de superfícies metálicas. Óleos vegetais podem ser utilizados como componentes orgânicos na preparação desses filmes híbridos e, por serem biodegradáveis e oriundos de fontes naturais e renováveis, constituem-se em interessante matéria-prima do ponto de vista ambiental. O objetivo deste trabalho foi obter filmes híbridos orgânico-inorgânicos a partir de diferentes óleos de soja funcionalizados para serem utilizados em revestimentos de proteção à corrosão de superfícies metálicas, em substituição aqueles à base de cromo. Foram utilizados como precursores orgânicos o óleo de soja epoxidado (OSE) e óleos hidroxilados obtidos pela reação do OSE com ácido fórmico (OSH), etilenoglicol (OSHG) e meso-eritritol (OSHmeso). Esses precursores orgânicos foram combinados com tetraetoxissilano (TEOS) ou com a mistura 3-aminopropiltrietoxissilano (APTES)/TEOS por hidrólise in situ do precursor inorgânico. Neste trabalho otimizaram-se as condições reacionais para a obtenção dos filmes híbridos, variando-se as proporções dos constituintes (precursor inorgânico, óleo de soja funcionalizado, água e solvente), a natureza do precursor sol-gel, o tempo de pré-cura e a taxa de aquecimento no processo de cura. Os filmes macroscopicamente homogêneos foram caracterizados por RMN de 29Si, espectroscopia de infravermelho com transformada da Fourier utilizando reflexão total atenuada (ATR-FTIR), termogravimetria (TGA), gravimetria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), inchamento em hexano e extração em tolueno, adesão e dureza. Os filmes híbridos que apresentaram as melhores características considerando os resultados dos testes de adesão, dureza, inchamento e extração foram os sistemas óleo de soja hidroxilado com valor de OH igual a 198 e TEOS e o óleo de soja epoxidado modificado com 3-aminopropiltrietoxissilano e TEOS. / Organic-inorganic hybrids materials can be prepared by the sol-gel process and have applications in biomaterials, catalysis, optics, membranes, chromatography, electrochemistry and coatings. Vegetable oils can be used as organic component for the preparation of these materials and, as they are biodegradable and obtained from natural and renewable sources, they are very interesting from the environmental point of view. The objective of this work was to obtain organic-inorganic hybrid films that could be used in corrosion protection coatings for metallic surfaces in substitution of those processes that use chromium. Epoxidized soybean oil (OSE) and hydroxylated soybean oil prepared by the reaction of OSE with formic acid (OSH), ethylene glycol (OSHG) or meso-erythritol (OSHmeso) were used as organic components. Hybrid films were prepared by in situ hydrolysis reaction using these organic precursors and tetraethoxysilane (TEOS) or a mixture of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)/TEOS. In this work the reactions conditions were optimized, changing the constituent proportions (inorganic, functionalized soybean oil, water and solvent), the sol-gel precursor, the pre-curing time, and the conditions of the cure process. The macroscopically homogeneous films obtained were characterized by 29Si NMR, Attenuated Total Reflectance/Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) including Energy Dispersive Spectroscopy (EDX), swelling in hexane and extraction in toluene, adhesion on aluminum plate and hardness. The hybrid films that showed the best characteristics considering the results of swelling in hexane and extraction in toluene, adhesion on aluminum plate and hardness tests were those prepared with systems hydroxylated soybean oil with OH values of 198 and TEOS and the modified soybean oil with 3-aminopropyltriethoxysilane and TEOS.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Laura Conceição (laurinha.to@gmail.com) on 2014-11-21T16:02:58Z No. of bitstreams: 1 2012_EduardoDaSilvaAlves.pdf: 1163674 bytes, checksum: b0af202148e9c923db7b4988004cd154 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T13:01:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EduardoDaSilvaAlves.pdf: 1163674 bytes, checksum: b0af202148e9c923db7b4988004cd154 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T13:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EduardoDaSilvaAlves.pdf: 1163674 bytes, checksum: b0af202148e9c923db7b4988004cd154 (MD5) / Mapeamento e localização simultâneos (SLAM, da sigla em inglês) é um dos assuntos mais pesquisados no campo da robótica. Este trabalho propõe uma abordagem de sistemas dinâmicos híbridos para tratar do problema de SLAM. Dentro desta perspectiva, desenvolve-se um modelomatemático para o problema de localização e mapeamento em grandes ambientes e propõe-se uma modificação no algoritmo do filtro híbrido IMM de forma a se alcançar um melhor desempenho durante o processo de estimação estocástica do vetor de estados do sistema. Este novo algoritmo, juntamente com a formulação mais tradicional FKE-SLAM e do filtro de partículas (FastSLAM), tem seu desempenho comparado por meio de dados de simulação. Sugere-se que a formulação apresentada neste trabalho pode superar os resultados disponíveis na literatura em termos de complexidade computacional. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Simultaneous localization and mapping (the acronym, SLAM) is one of the most interesting topics in the field of robotics. This paper proposes a hybrid dynamic systems approach to address the problem of SLAM. Within this perspective, it develops a mathematical model to the problem of localization and mapping and propose a modification in the hybrid filter IMM algorithm in order to achieve better performance during the estimation process. This new algorithm, together with the formulation EKF-SLAM and FastSLAM, is compared by means of simulation data. It is suggested that the formulation presented in this paper can overcome the results available in the literature in terms of computational complexity.