Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Coorientador: Osvaldo César Pinheiro de Almeida / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Banca: Carlos Roberto Pereira Padovani / Banca: Alexandre Dal Pai / Banca: Ricardo Rall / Resumo: O setor madeireiro e toda sua cadeia produtiva possuem grande força e importância para a economia brasileira, representando 1,5% do produto interno bruto nacional em 2016. Toda madeira serrada deveria, idealmente, ser submetida a uma classificação para definição mais precisa do seu destino e justa de seu valor comercial. Quando essa madeira serrada é destinada ao exterior, a classificação é, na maioria das vezes, obrigatória. Nas serrarias do país que em sua maioria são pequenas e pouco automatizadas, a classificação é normalmente feita por visão humana, ou seja, um profissional faz a análise visual de cada peça e a classifica segundo algum critério. Como em todo processo que envolve capacidade humana, o erro é inerente e, nesse caso, elevado, em torno de 52%, segundo a literatura. Dada a importância do setor, a demanda de matéria prima e a necessidade crescente dessa classificação, é extremamente justificável que esse processo seja aperfeiçoado. A alternativa é a automatização, visando sobretudo o aumento no acerto dessa classificação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de redes neurais artificiais usando Deep Learning (DL) para a classificação automatizada de madeiras serradas de Pinus, seguindo as recomendações das normas da ABNT. O modelo aplicou Redes Neurais Convolucionais (Convolutional Neural Network - CNN), técnica muito estudada recentemente e promissora em diversas áreas, principalmente no processamento de imagens digitais e visão de máquina. Foram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The timber sector and its entire production chain have great strength and importance for the Brazilian economy, representing 1.5% of the national gross domestic product in 2016. All lumber should ideally be subjected to a classification for a more precise definition of its destination and fairness of its commercial value. When this lumber is destined to the outside, classification is, in most cases, mandatory. In the country sawmills that are mostly small and little automated, the classification is usually done by human vision, that is, a professional makes the visual analysis of each piece and classifies it according to some criterion. As in any process involving human capacity, the error is inherent and, in this case, high, around 52%, according to the literature. Given the importance of the industry, the demand for raw materials and the growing need for such classification, it is extremely justifiable that this process is improved. The alternative is automation, aiming in particular to increase the accuracy of this classification. The objective of this work was to develop a model of artificial neural networks using Deep Learning (DL) for the automated classification of Pinus sawn timber, following the recommendations of ABNT standards. The model applied Convolutional Neural Network (CNN), a very recently studied and promising technique in several areas, mainly in digital image processing and machine vision. Several models were tried, being the one of better performance with accuracy of 97.50%. It was concluded that DL with CNN produces acceptable results in the classification of boards, even with few images (284), difference in the Pinus variety (elliottii and taeda) and presentation (green or dry wood, planed or not). / Doutor

The need for mechanisms that assist human movements has been increasing due to the rising number of people that has some kind of movement disability. In this scenario, it is of great importance the development of control methods that assist the interface between a motor assistive device and its user. This work proposes a controller for an exoskeleton with one degree of freedom, using surface electromyography signals from the user as the input signal. An exoskeleton was adapted to serve as platform for the developed control method. To create an EMG-to-Angle model, a set of experiments were carried out with six subjects. The experiment consisted of a series of continuous and discrete elbow flexion and extension movements with different load levels. Using the experimental data, linear (ARIMAX) and non linear (Hammerstein-Wiener) system identification methods were evaluated to determine which is the best candidate for the estimation of the EMG-to-Angle model, based on its accuracy and ease of implementation. A new experiment wasconducted to develop a real-time controller, based on FIR model and tested in a real-timeapplication. Tests showed that the controller is capable of estimating the elbow joint angle with correlation above 70% and root-mean-square error below 25° when compared to the measured elbow joint angles. / A necessidade por mecanismos que auxiliam os movimentos do ser humano vem crescendo devido ao aumento do número de pessoas portadores de deficiências que afetam a capacidade motora. Nesse cenário, é de grande importância o desenvolvimento de métodos de controle que auxiliem a interface entre o dispositivo de assistência motora e o seu usuário. Esse trabalho propõe um controlador para um exoesqueleto com um grau de liberdade, usando sinais de eletromiografia de superfície do usuário como sinal de entrada. Um exoesqueleto foi adaptado para servir de plataforma para o método de controle desenvolvido. Para criar um modelo EMG-ângulo, um conjunto de experimentos foi conduzido com seis voluntários. O experimento consistiu em uma série de movimentos de flexo-extensão do cotovelo contínuos e discretos com diferentes níveis de carga. Utilizando os dados do experimento, métodos de identificação de sistemas linear (ARIMAX) e não linear (Hammerstein-Wiener) foram avaliados para determinar qual o melhor candidato para a estimação do modelo EMG-ângulo, baseado em sua acurácia e facilidade de implementação. Um novo experimento foi conduzido para desenvolver um controlador em tempo real, baseado no modelo FIR e testado em uma aplicação em tempo real. Testes indicaram que o controlador é capaz de estimar o ângulo da junta do cotovelo com valores de correlação acima de 70% e raiz do erro quadrático médio menor que 25º, quando comparados aos valores medidos de ângulo da junta do cotovelo.

As buscas de novas substâncias ativas com finalidades cosméticas e dermatológicas e as elucidações científicas dos reais benefícios a elas atribuídos têm sido uma exigência do mercado consumidor. Atualmente vários produtos cosméticos contendo óleos naturais da Amazônia têm sido desenvolvidos e estão disponíveis no mercado, causando uma grande revolução na indústria de cosméticos. Esses óleos apresentam grande concentração de ácidos graxos, que são compostos capazes de melhorar a barreira transepidérmica, apresentando-se como substâncias funcionais na hidratação da pele. O presente trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento de uma metodologia analítica por eletroforese capilar para a identificação de ácidos graxos presentes no óleo de Castanha do Brasil em emulsões cosméticas. Primeiramente, este óleo foi caracterizado isoladamente quanto aos ácidos graxos nele presentes pelos métodos de cromatografia em fase gasosa (CG) e cromatografia em fase líquida de alta eficiência (CLAE). Foi desenvolvida uma formulação para a incorporação deste óleo e realizou-se um estudo de estabilidade física desta formulação. As características físicas e organolépticas do estudo em questão foram obtidas. Os ácidos graxos encontrados no óleo de Castanha do Brasil foram os ácidos linoléico, oléico, palmítico, esteárico e outros em menor proporção. Para a determinação da estabilidade térmica do óleo de Castanha do Brasil e das formulações cosméticas foi utilizado a termogravimetria/termogravimetria derivada. As formulações submetidas ao estudo de estabilidade acelerada se mantiveram estáveis, sem alterações de suas características físicas e organolépticas.Foi desenvolvido um método por eletroforese capilar, aplicando a técnica de Cromatografia Eletrocinética em Microemulsão, para a determinação dos ácidos graxos presentes no óleo de Castanha do Brasil nas formulações cosméticas desenvolvidas. Este método apresentou-se como ferramenta viável no controle de qualidade de matérias-primas em cosméticos. / The search for new active ingredients with skin and cosmetic purposes and the scientific elucidation of the actual benefits assigned to them have been demanding consumer market. Currently many cosmetic products containing Amazon natural oils have been developed and are available on the market, causing a major revolution in the cosmetics industry. These oils have high concentrations of fatty acids, which are compounds that can enhance the transepidermal barrier, presenting as functional substances in skin hydration. This work had as main aim the developed of an analytical method by capillary electrophoresis for the determination of fatty acids contain in Brazil nut oil in cosmetics emulsions. First, the Brazil nut oil was characterized for the fatty acids contain by Gas Chromatography (GC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). To determinate the thermal stability of Brazil nut oil and the cosmetics formulations was used thermogrametry/derivative thermogravimetry. It was developed a formulation for the incorporation of Brazil nut oil and performed a study of physical stability of this formulation. The physical and organoleptic characteristics of the study were obtained. The fatty acids found in oil were linoleic, oleic, palmitic, stearic acids and another in smaller amount. A thermoanalytical method for the stability evaluation of fatty acids present in Brazil nut oil as raw material and in cosmetic formulations was also developed. Formulations subjected to accelerated stability study remained stable, with no changes in their physical and organoleptic characteristics. It was developed a capillary electrophoresis method, applying the technique in Microemulsion Electrokinetic Chromatography for the determination of fatty acids in Brazil nut oil in cosmetic formulations developed. This method showed as a viable tool in quality control of raw materials in cosmetics.

Nos casos de carbonização humana usualmente há uma limitação do emprego dos remanescentes biológicos para estudo. Nestes casos, têm-se usado por eleição dentes para análises forenses, já que sua constituição anatômica proporciona proteção ao material genético. No presente estudo avaliou-se a amplificação por PCR do DNA obtido de dentes submetidos ao calor (200°C, 400°C, 500°C e 600°C) durante 60 minutos testando-se três métodos de extração (orgânico, acetato de amônia/isopropanol e sílica). Foram utilizados 8 pares de dentes de indivíduos diferentes, sendo que um foi mantido in natura (gold standart) e o outro submetido à queima. Para amplificação do DNA empregaram-se iniciadores de DNA genômico (STR-F13A01) e DNA mitocondrial (MPSs). Para o DNA genômico, a análise em gel de poliacrilamida permitiu verificar que com o método orgânico 50% das amostras foram amplificadas, 38% com o acetato de amônia/isopropanol, e 0% com a sílica. Para os MPSs, o seqüenciamento das amostras mostrou que o método orgânico confirmou 100% dos resultados em 200ºC, 50% em 400ºC e 0% em 500ºC e 600ºC. Para o método acetato de amônia/isopropanol em 100% das temperaturas foi possível a análise do mtDNA. Para o método da sílica, obtivemos resultados de 50% em 400°C e 500°C, e 0% em 200°C e 600°C. Nossos resultados permitem concluir que o método acetato de 8 amônia/isopropanol é o mais indicado para obtenção de DNA amplificável por PCR de amostras carbonizadas nas temperaturas utilizadas neste trabalho. / Biological remains of carbonized human bodies are usually not possible to use in forensic analysis. In these cases, teeth are usually selected since enamel, dentin and cement provides protection to the genetic material. The present study evaluates DNA extracted using three methods (organic, isopropilic alcohol and silica) of teeth submitted to different temperatures (200°C, 400°C, 500°C and 600°C). The method of evaluation was amplification by PCR. Two third molars of eight different individuals were used; one was kept in natura (gold standart) and the other submitted to burning. For amplification primers for genomic (STR-F13A01) and mitochondrial (MPSs) DNA were used. For genomic DNA, polyacrylamide gel analysis showed that 50% of the samples extracted with organic method were amplified, 38% with isopropilic alcohol, and 0% with the silica method. For mitochondrial DNA, amplicons sequencing showed that 100% of the samples extracted with isopropilic alcohol method were confirmed in all temperatures; 100% with the organic method in 200°C, 50% in 400°C, and 0% in 500°C and 600°C. For silica method, 50% in 400°C and 500°C and 0% in 200°C and 600°C. Our results show that the isopropilic alcohol method is the best method to extract DNA from burned teeth of all used temperatures.

The development of Advanced Driving Assistance Systems (ADAS) produces comfort and safety through the application of several control theories. One of these systems is the Adaptive Cruise Control (ACC). In this work, a distribution of two control loops of such system is developed for an embedded application to a vehicle. The vehicle model was estimated using the system identification theory. An outer loop control manages the radar data to compute a suitable cruise speed, and an inner loop control aims for the vehicle to reach the cruise speed given a desired performance. For the inner loop, it is used two different approaches of model predictive control: a finite horizon prediction control, known as MPC, and an infinite horizon prediction control, known as IHMPC. Both controllers were embedded in a microcontroller able to communicate directly with the electronic unit of the vehicle. This work validates its controllers using simulations with varying systems and practical experiments with the aid of a dynamometer. Both predictive controllers had a satisfactory performance, providing safety to the passengers. / A inclusão de sistemas avançados para assistência de direção (ADAS) tem beneficiado o conforto e segurança através da aplicação de diversas teorias de controle. Um destes sistemas é o Sistema de Controle de Cruzeiro Adaptativo. Neste trabalho, é usado uma distribuição de duas malhas de controle para uma implementação embarcada em um carro de um Controle de Cruzeiro Adaptativo. O modelo do veículo foi estimado usando a teoria de identificação de sistemas. O controle da malha externa utiliza dados de um radar para calcular uma velocidade de cruzeiro apropriada, enquanto o controle da malha interna busca o acionamento do veículo para atingir a velocidade de cruzeiro com um desempenho desejado. Para a malha interna, é utilizado duas abordagens do controle preditivo baseado em modelo: um controle com horizonte de predição finito, e um controle com horizonte de predição infinito, conhecido como IHMPC. Ambos controladores foram embarcados em um microcontrolador capaz de comunicar diretamente com a unidade eletrônica do veículo. Este trabalho valida estes controladores através de simulações com sistemas variantes e experimentos práticos com o auxílio de um dinamômetro. Ambos controladores preditivos apresentaram desempenho satisfatório, fornecendo segurança para os passageiros.

Esta tese apresenta um procedimento de identificação experimental de coeficientes hidrodinâmicos de veículos submarinos não tripulados. Apresenta-se o desenvolvimento de uma plataforma experimental para pesquisas em dinâmica, controle e navegação de veículos submarinos. A plataforma experimental inclui: 1) um veículo submarino não tripulado semi-autônomo do tipo estrutura-aberta chamado de LAURS, 2) um sistema multissensorial e multipropulsores para o controle de movimento, e 3) software e arquitetura de controle para a aquisição de dados dos sensores e o controle de movimento. A fim de deduzir as equações do movimento dinâmico do LAURS, apresenta-se a formulação geral das equações hidrodinâmicas não lineares de um veículo submarino com seis graus de liberdade. A partir destas equações gerais acopladas, são deduzidos modelos mais simples para um grau de liberdade (movimento unidirecional) e três graus de liberdade (movimento planar) do veículo. O método de estimação de parâmetros utilizado neste trabalho não requer medidas de aceleração e é baseado na aplicação da técnica dos mínimos quadrados à forma integral das equações dinâmicas do sistema. O procedimento de identificação proposto é baseado na informação dos sensores embarcados. Primeiramente, os coeficientes de arrasto são obtidos a partir de testes de velocidade constante e depois, fixando os coeficientes de arrasto do modelo matemático com estes valores obtidos, são identificados a inércia virtual e os coeficientes de acoplamento a partir de testes de velocidade variável. Nos testes de velocidade variável são aplicadas entradas de força do tipo senoidal. Apresentam-se os valores dos coeficientes hidrodinâmicos para os movimentos de avanço, deriva, arfagem, guinada e caturro do veículo, os quais foram obtidos usando o procedimento de identificação proposto. O desempenho dos modelos dinâmicos identificados é quantitativamente comparado ao movimento do veículo observado experimentalmente. Para o caso dos testes de velocidade constante em avanço e arfagem, foi feita uma comparação dos valores dos coeficientes obtidos usando a abordagem de identificação de sistemas com os dados obtidos a partir dos ensaios de reboque em tanque de provas. Os resultados obtidos validam o procedimento de identificação proposto. Além disso, são apresentados os resultados experimentais obtidos a partir de manobras do tipo zig-zag e é feita uma discussão da identificabilidade de coeficientes de modelos acoplados. Conclui-se que o procedimento de identificação proposto é eficaz na obtenção de valores reais (consistentes com a concepção física do veículo) para os coeficientes hidrodinâmicos de veículos submarinos. A fim de modelar a força hidrodinâmica que atua no veículo em avanço com movimento oscilatório e amplitudes menores do que um comprimento característico, são apresentados os resultados dos ensaios de oscilação forçada usando um mecanismo de movimento planar (MMP). Apresentam-se os valores dos coeficientes de arrasto e de inércia obtidos a partir dos ensaios em avanço no MMP para diferentes números de Keulegan-Carpenter. Os resultados mostram que os coeficientes de arrasto e de inércia para a faixa de velocidades de 0,1 até 0,8m/s dependem fortemente do número de Keulegan-Carpenter e não do número de Reynolds. A partir destes resultados, conclui-se que a amplitude da oscilação do veículo é o principal fator que causa a variação dos coeficientes hidrodinâmicos e não a velocidade do veículo. / In this work, a procedure for experimental identification of hydrodynamic coefficients of unmanned underwater vehicles is presented. At first, the development of a testbed for research on dynamics, control, and navigation of underwater vehicles is presented. This experimental platform includes: 1) a open-frame semi-autonomous unmanned underwater vehicle named LAURS, 2) a multi-sensorial and multi-thruster system for motion control, and 3) software and control architecture for sensor data logging and motion control. In order to derive the LAURS dynamic motion equations, the general formulation of the nonlinear hydrodynamic equations of motion of an underwater vehicle with six degree of freedom is initially presented. From these general coupled equations, simpler formulations with one (unidirectional movement) and three degrees of freedom (planar movement) are derived. The parameter estimation method does not require acceleration measurements and is based on the application of the least squares technique to the integral form of the system dynamic equations. The identification procedure is based on on-board sensor data. First the drag coefficients are obtained from constant velocity tests and afterwards, fixing the drag coefficients in the mathematical model with the obtained values, virtual inertia and coupling coefficients of the vehicle are identified from variable velocity tests. In the tests of variable velocity, sinusoidal force inputs are applied. Values of hydrodynamic coefficients for surge, sway, heave, yaw, and pitch motions are estimated using the proposed identification procedure. Performance of the identified dynamic models is quantitatively compared to the experimentally observed vehicle motion. In the case of constant velocity tests, for the surge and heave motions, comparisons of the hydrodynamic drag coefficient values obtained using the system identification method with data obtained from towing tank tests are presented. Obtained results corroborate for the feasibility of the proposed identification method. Moreover, experimental results obtained from zig-zag maneuvers are presented and the identifiability of coupled dynamic models is discussed. It is possible to conclude that using the proposed method actual hydrodynamic parameters might be estimated. In order to model the hydrodynamic force that acts on the vehicle, in surge motion, with oscillatory movements and with amplitudes that are smaller than or equal to the characteristic length of the LAURS, results of forced oscillation tests in a planar motion mechanism (PMM) are presented. The drag and inertia coefficient values obtained from surge motion tests in the PMM for different Keulegan-Carpenter numbers are presented and discussed. Results illustrates that drag and inertia coefficients, when the vehicle velocity is in the range of 0,1 and 0,8m/s, do not strongly depend on the Reynolds number, however, they are strongly dependent on the Keulegan-Carpenter number. In this context, we can conclude that the oscillation amplitude is the main factor that causes the variation of hydrodynamic coefficients and not the vehicle velocity.

Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio de comparação com fotografias ante-mortem, a acuracidade da reconstrução facial forense manual e computadorizada de brasileiros adultos utilizando-se o método de Manchester. Foram reconstruídos os rostos a partir de 08 crânios, 04 femininos e 04 masculinos que foram exumados no Cemitério Municipal Necrópole do Campo Santo-Guarulhos/São Paulo. Esse estudo se justificou para possibilitar a utilização do método de Manchester considerando-se as profundidades de tecidos moles estabelecidas para brasileiros. Oito réplicas de gesso para a reconstrução manual, e oito modelos virtuais em 3D, obtidos por meio de tomografia para a computadorizada foram levados para o Centro de Anatomia e Identificação Humana da Universidade de Dundee/Escócia/Reino Unido. Utilizou-se argila para a manual e a tecnologia Sensable por meio do programa de computador FreeForm Modelling Plus, e do dispositivo tátil Phantom Haptic Desktop para a computadorizada. Avaliou-se a acuracidade das 16 reconstruções resultantes por meio de dois métodos: fotografias das reconstruções produzidas foram mostradas para 100 voluntários, que foram convidados a escolher o sujeito da fotografia em vivo quando incluído com outros cinco sujeitos aleatoriamente selecionados; e por meio de teste de semelhança, que comparou a fotografia da reconstrução com a do sujeito alvo lado a lado, o que foi feito também com dois sujeitos controle. Embora em ambos os testes os sujeitos alvo tiveram o melhor desempenho no número de acertos e no grau de semelhança, as reconstruções manuais obtiveram um melhor desempenho e o maior nível de acerto foi de 90% em um caso no teste de reconhecimento, enquanto na computadorizada foi de 81%. Este estudo demonstrou que o método de manchester em brasileiros, assim como o FreeForm Modelling Plus são ferramentas úteis e adequadas para o uso em reconstrução facial com níveis de sucesso muito significativos. / The aim of this study was to evaluate, by comparison with antemortem photographs, the accuracy of manual and computerized forensic facial reconstruction of adult Brazilians using the Manchester method. The faces were reconstructed from 08 skulls, 04 female and 04 male that were exhumed at the Municipal Cemitery Necropolis of Campo Santo-Guarulhos/Sao Paulo. This study is justified to allow the use of the Manchester method considering the soft tissue depths from Brazilian people. Eight plaster replicas made for manual reconstructions and eight 3D virtual models, obtained by tomography for computerized were taken to the Centre for Anatomy and Human Identification at the University of Dundee/Scotland/UK. Clay was used for the manual and the SensAble technology through the FreeForm Modeling Plus software and the tactil device Phantom Haptic Desktop for the computerized. The accuracy of 16 reconstructions resulting was evaluated by two methods: images of the reconstructions were produced and shown to 100 volunteers who were asked to choose the subject of photography in vivo when included with other five subjects randomly selected; and by the resemblance test, comparing the photograph of the reconstruction with the subject\'s target side by side, which was also done with two control subjects. Although in both tests the 08 subjects achieved the best results in the number of correct answers and in the degree of resemblance, the manual reconstruction achieved a better performance and the higher level of accuracy in one case was 90% in recognition test, while the computerized was 81%. This study showed that the Manchester method in Brazilians, as well as the FreeForm Modeling Plus are usefull and adequate tools for use in facial reconstruction with very significant levels of success.

Entre as muitas aplicações das tecnologias de identificação biológica humana, estão as finalidades forenses. O objetivo desta pesquisa foi verificar frequências alélicas de Short Tandem Repeat (STR) e os parâmetros estatísticos de interesse em genética de populações e forense para desenvolver o primeiro banco de dados populacional de DNA na Faculdade de Odontologia de Bauru, Universidade de São Paulo, (FOB/USP) para futuros usos forenses. Frequências alélicas de 15 locos autossômicos e do marcador de gênero amelogenina foram determinadas utilizando amostras de 200 μL de saliva doados por 296 alunos de graduação da FOB/USP, com idade ≥ 18 anos, após aprovação ética. Os testes laboratoriais foram feitos com kits comerciais. Resultados e parâmetros estatísticos foram obtidos por meio de programas clássicos: GeneMapper-ID-X, MS Excel 2002 versão 10.6871.6870, GenAlEx 6.5 e Arlequin 3.5, comparando quatro populações (brasileira, portuguesa, norte-americana e a população deste estudo). Os locos mais polimórficos foram D18S51 (17 alelos) e FGA (15 alelos), seguidos pelo D21S11 (13 alelos) e os menos polimórficos foram D16S539 e TH01 (7 alelos cada). A análise comparativa com amostra da população brasileira proveniente de estudos anteriores (n > 100.000) pelo teste goodness of fit X2 index não mostrou diferenças significativas entre estes grupos (p = 0,9999). Outros parâmetros estatísticos foram calculados comparando as populações: local (deste estudo), portuguesa e norte-americana. A análise de variância molecular (AMOVA) entre as três populações, entre as pessoas da mesma população e para cada pessoa de cada população mostrou que existe uma elevada variância individual (99%), que esta variância é mantida uniformemente entre as pessoas da mesma amostra/região (1%) e entre as três populações estudadas (0%). O estudo confirmou o elevado grau de polimorfismo e a alta heterozigosidade (96,5%) da população. Houve diferença significativa quanto ao gênero (79,7% mulheres) quando comparado à população brasileira em geral (50,4%), explicada pelas características do corpo discente da FOB/USP composto por 80,6% de pessoas do gênero feminino. Interessante foi a observação de uma microvariante alélica no loco D18S51, fora da escada padrão e da escala de abrangência do kit, correspondente ao alelo 29, ainda não definida na base de dados internacional (STRBase, atualizada em 07/08/2015). Esta microvariante deverá ser confirmada por testes familiares e sequenciamento de DNA para verificar a possibilidade de outra ocorrência familiar ou duplicação de nucleotídeos. No futuro, os dados obtidos neste estudo devem ser incorporados ao banco de dados da população brasileira e podem ser considerados como referência genética da população regional, ajudando a elucidar casos forenses. Após a confirmação, a potencial nova microvariante alélica contribuirá para a base de dados internacional STRBase. / There are many ways of applying biological human identification technologies, among these are forensic applications. The objective of this study was to verify allele frequencies for 15 autosomal short tandem repeat (STR) loci and develop the first human DNA population database at the Bauru School of Dentistry, University of São Paulo (FOB/USP), for future forensic uses. Allele frequencies for these STR loci and an amelogenin gender marker were determined using 200 μL samples of saliva donated by 296 undergraduates from FOB/USP who were ≥ 18 years old at the time of the sample collect after signing a consent form with ethical approval. For laboratory tests, commercial kits were used. Results and statistical parameters were obtained using the following software: GeneMapper IDX (version 1.5), MS Excel 2002 (version 10.6871.6870), GenAlEx (version 6.5) and Arlequin (version 3.5) to compare four populations (Brazil, Portugal, U.S. and this study population). Results indicated that the most polymorphic loci were D18S51 (17 alleles) and FGA (15 alleles), followed by D21S11 (13 alleles); the least polymorphic loci were D16S539 and TH01 (7 alleles each). Various Brazilian populations (n > 100,000) from other studies were compared with this studys Brazilian population using a goodness-of-fit chi-squared test, and no significant differences in these frequencies were observed between these two population groups (p = 0.9999). Other forensic and population genetic statistical parameters were calculated comparing this studys population with Portugal and U.S. populations. For example, an analysis of molecular variance (AMOVA) among all populations, among people of the same population and for each person for each population, showed that people have high individual variance (99%) and that this variance is maintained evenly between people of the same sample/region (1%) and among the three populations studied (0%). This study reinforced the conclusion of other allele frequency population studies for the 15 autosomal STR loci tested, confirming high polymorphic grade and high heterozygosity (96.5%). There were significantly more women in the study (79.7%) when compared to the general Brazilian population (50.4%) since the student body of FOB/USP is 80.6% female. Interestingly, an off-ladder D18S51 allele micro-variance corresponding to the allele 29, not yet identified, was found which should be confirmed using paternity and sequencing tests to verify the possibility of either familial occurrence or nucleotide duplication. In the future, due to the small differences found, the parameters obtained in this study should be incorporated into the Brazilian population database and be considered for a regional population genetic prototype database potentially aiding forensic cases with comparisons and calculations. After confirmation, the potentially new micro variant allele found could be included in the international STRBase.

O uso de Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) como reforço em estruturas de concreto armado tem evoluído com o avanço das técnicas e com a melhora das fibras, principalmente com um novo método: o Near Surface Mounted (NSM), em que os laminados de fibra são inseridos no cobrimento do concreto. Uma análise da eficiência dos sistemas de reforço ao cisalhamento em vigas de concreto armado foi realizada por meio de ensaios experimentais. As vigas foram reforçadas nas configurações íntegra e com carregamento prévio de 40% e 70% da força máxima. O programa experimental compreende ensaios de flexão em prismas e vigas de concreto armado além de ensaios não destrutivos de análise de vibrações para a determinação das frequências naturais e dos modos de vibração. A análise modal foi realizada com uso de um método de identificação modal estocástica, em que na sua formulação não é usada força de excitação. Nestas, foram analisadas as variações nas frequências naturais e dos modos de vibração, utilizando MAC, COMAC, DCM e ID. Como resultados, todas as vigas com sistemas de reforço obtiveram acréscimos na capacidade de carga, alterando suas formas de ruptura de cisalhamento para destacamento da camada de concreto adjacente aos laminados de CFRP e para ruptura por esmagamento do concreto à flexão, independente da ocorrência de carregamento prévio. Na análise modal foi possível identificar a presença e local do dano nas vigas na maioria dos métodos utilizados, mas a identificação do sistema de reforço não foi significativa. / The use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) in concrete structures has enhanced with the advancement of techniques and the improvement of fiber, especially with the usage of the new method: the Near Surface Mounted (NSM) when the fiber laminates are inserted to cover thickness the concrete. An analysis of the efficiency of these shear reinforcements in reinforced concrete beams was performed by destructive and non-destructive experimental tests. The beams were reinforced intact and preloading of 40% and 70% of maximum load. The experimental program includes flexural tests on reinforced concrete beams as well as non-destructive testing to determine the natural frequencies and vibration modes. The modal analysis was done use of method stochastic modal identification, which in its formulation is not used excitation force. The variations were analyzed in the natural frequencies and vibration modes, using MAC, COMAC, DCM and ID. In the results are obtained increase in load capacity in all beams with reinforcement systems, regardless of the occurrence of preloading, changed the form of shear break for rupture due detachment off cover concrete adjacent to the laminate and crushing of concrete in flexion. In modal analysis, it was possible to identify the presence and local damage in the beams on most of methods used, but the identification of reinforcements systems was not significant.

O intervalo post mortem (IPM) é o período de tempo que se passou desde a ocorrência do óbito até o momento em que se passa a estudar o corpo e/ou remanescente humano. A determinação deste intervalo é assunto de grande relevância no âmbito forense por seu papel importante na resolução de casos criminais. Existem diversas técnicas forenses para determinação do IPM, porém, em muitos casos são necessárias associações para melhores resultados. Na busca pela precisão, novos métodos são constantemente avaliados e testados, como a utilização da biologia molecular, na análise de moléculas de DNA e RNA. Estudos recentes vêm demonstrando o uso da molécula de RNA na determinação do IPM e, nesse sentido, os dentes são regiões do corpo indicadas para extração do RNA devido à presença do complexo dentino-pulpar que possui uma adequada disponibilidade de material genético e um elevado grau de proteção às condições endógenas e exógenas que podem acelerar a degradação da molécula. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicabilidade da utilização do método de quantificação da degradação do RNA extraído de polpas dentais como uma alternativa na determinação do IPM, simulando condições de inumação em terreno exposto as alterações de temperatura e umidade. Para isso, foram utilizados 70 dentes humanos divididos em 7 grupos, os quais foram submetidos à condição de inumação por períodos de tempo pré-estabelecidos. Posteriormente, os grupos foram exumados e procedeu-se a extração da polpa dental, extração da molécula de RNA e análise da degradação da molécula para obtenção dos resultados. Após as etapas descritas, foi possível constatar tecido pulpar para extração em 32,85% das amostras, sendo os grupos 1 e 4 aqueles com maior número de amostras com tecido pulpar aparente. Com relação à quantificação da integridade da molécula de RNA, dentre os 70 dentes que constituíam o grupo amostral total, o sistema Agilent 2100 Bioanalyzer (AgilentTM, Califórnia, Estados Unidos) só foi capaz de fornecer um RIN (número de integridade do RNA) para 11 amostras, o que corresponde a 15,71%. O grupo 1, foi o que apresentou o maior número de componentes com um RIN detectável, totalizando 40% e o Grupo 3,foi o que apresentou o maior RIN dentre um de seus representantes frente a todo grupo amostral, sendo este valor de 5.90. Nos grupos 6 e 7 não foi possível detectar nenhuma amostra com alguma taxa de integridade da molécula de RNA. Constatou-se que os resultados obtidos não foram suficientes para que fosse desenvolvida uma equação de regressão que fosse aplicável. Após a análise dos resultados, foi possível concluir que o método de quantificação da degradação da molécula de RNA extraída de polpas dentais não foi aplicável para estimativa do IPM em condições simuladas de inumação em terreno exposto as alterações de temperatura e umidade. / The post-mortem interval (PMI) is the period of time that has elapsed since the occurrence of death until the moment the body and/or human remains are studied. The PMI determination has great relevance in the Forensic Sciences for its important role in the resolution of criminal cases. There are several techniques for the PMI determination but associations are often necessary for better results. In the search for precision, new methods are constantly evaluated and tested, such as the use of molecular biology, through DNA and RNA analysis. Recent studies have demonstrated the use of the RNA molecule in the PMI determination. Teeth are important for RNA extraction because they have an adequate availability of genetic material and degree of protection against endogenous and exogenous conditions that can accelerate the molecule degradation. The aim of this study was to evaluate the applicability of the quantification method of the degradation of RNA extracted from dental pulps as an alternative in the determination of the post mortem interval, simulating inhumation conditions on exposed soil, with temperature and humidity changes. For this, 70 human teeth were divided into 7 groups, which were submitted to the inhumation condition for pre-established periods of time. Subsequently, the groups were recovered, and it was performed the dental pulp removal, RNA extraction and analysis of the degradation of the molecule to obtain the results. After the steps described, it was possible to verify pulp tissue for extraction in 32.85% of samples, with Groups 1 and 4 being those with the highest number of samples with apparent pulp tissue. Regarding the quantification of RNA molecule integrity, among the 70 teeth that made up the total sample group, the Agilent 2100 Bioanalyzer system (AgilentTM, California, USA) was only able to provide a RIN (RNA integrity number) for 11 samples, which corresponds to 15.71%. Group 1 presented the highest number of components with a detectable RIN, totaling 40% and Group 3, which presented the highest RIN among one of its representatives in relation to any sample group, being this value of 5.90. In groups 6 and 7 it was not possible to detect any sample with any integrity rate of the RNA molecule. It was found that the results obtained were not enough to develop a regression equation that was applicable and had baseline. After the analysis of the results, it was possible to conclude that the method of quantification of degradation of the RNA molecule extracted from dental pulps was not applicable to the estimation of the post mortem interval in simulated conditions of inhumation on exposed soil changes in temperature and humidity.