Atualmente, a segurança da informação é um assunto muito discutido e alvo de muitos estudos. É imprescindível o uso de mecanismos de segurança em qualquer tipo de comunicação eletrônica, pois as mensagens trocadas são, muitas vezes, sigilosas e carregam informações valiosas. Com o poder computacional cada vez maior e o aparecimento de algoritmos que ameaçam a segurança de alguns sistemas criptográficos, os pesquisadores estão estudando novas técnicas e métodos para a elaboração de cripto sistemas mais seguros e mais robustos. Uma das teorias mais estudadas atualmente promete fazer parte da próxima geração de cripto sistemas. Essa teoria, conhecida por teoria de curvas elípticas, foi inicialmente proposta por Victor Miller e Neal Koblitz. Um cripto sistema baseado em curvas elípticas é capaz de oferecer segurança comparável a cripto sistemas já consagrados tal como o RSA, porém com chaves muito menores. A teoria de curvas elípticas é bastante extensa e as técnicas envolvidas têm sido estudadas para o desenvolvimento de novos cripto sistemas. Uma dessas técnicas é o emparelhamento bilinear. Recentemente descobriu-se que emparelhamentos poderiam ser usados em cripto sistemas. Desde então, os emparelhamentos têm sido utilizados em aplicações tais como criptografia baseada em identidade e assinaturas curtas. Dentre os emparelhamentos existentes, o de Tate merece destaque por oferecer algumas vantagens, sendo uma delas a facilidade de implementação.

Nesta tese foi considerado o problema de classificação de objetos (indivíduos, empresas, produtos) em dois ou mais grupos. A abordagem tradicional se fundamenta principalmente em modelos como Logit ou Análise Discriminante. Resulta deste modo, como função de classificação, uma medida estatística - um ponto de corte (escore) ou uma medida de distância padronizada ao centro do agrupamento ou uma hipersuperfície de separação - definida com a utilização simultânea de toda a amostra. No modelo proposto foi considerado que as variáveis de classificação são limitadas, inferior ou superiormente. Esta hipótese determina uma fronteira, limite da região domínio de cada grupo em observação. Objetivou-se, como proposta final, efetuar o desenvolvimento de uma técnica para identificar estas fronteiras, associado a uma medida de natureza probabilística para cada unidade observada, especificando quanto a mesma está inserida em seu respectivo grupo, relativamente à fronteira deste. Em seguida foram propostos os procedimentos para classificar nova unidade objeto, no grupo onde a medida de inserção fosse maior e, também, procedimentos para viabilizar o refinamento constante da forma das envoltórias, a partir da análise de novas unidades. Para avaliação, foram utilizados dois exemplos ilustrativos, possibilitando o teste do modelo contra as técnicas de Análise Discriminante, Regressão Logística e mesmo Programação Linear Inteira, testada pelo autor de um dos exemplos. Os resultados se mostraram favoráveis, apontando para a viabilidade do uso do modelo.

A utilização de cenários para uso e cobertura da terra em planejamento ambiental e territorial pode reduzir a incerteza na tomada de decisões. Sua utilização pode ser considerada fundamental para processos como 1) zoneamento ambiental; 2) gerenciamento de licenciamento de desmatamento; 3) implantação de obras de infra-estrutura; 4) gerenciamento de unidades de conservação; entre outros. Considerando a importância ambiental da região do rio Purus, modelar as principais forças direcionantes que induzem alterações de uso e cobertura da terra nessa região pode ser a chave para manter o mínimo de integridade dos recursos naturais. Nesse contexto e baseado na Land Change "Science", o objetivo dessa pesquisa foi modelar as alterações de cobertura da terra na região do rio Purus e também, indiretamente, nas regiões dos rios Madeira e Madeirinha. Esse trabalho foi realizado a partir de dados históricos de ocupação gerados pelo MODIS Global Land Cover, que provê registros anuais de 2001 a 2004, e também pelo PRODES Digital, que provê registros anuais de 1997 e de 2000 a 2006. Após a avaliação entre os dois conjuntos de dados, os dados gerados pelo MODIS Global Land Cover foram desconsiderados pela grande discrepância de sua classificação com a do PRODES Digital. Dados vetoriais da Agência Nacional de Águas - ANA, do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE foram usados para construir os mapas de variáveis estáticas. A modelagem dinâmica espacial foi implementada através do uso das ferramentas computacionais DINAMICA 2.4 e TerraME, usando autômatos celulares e espaço celular, respectivamente, e o método empírico de pesos de evidência. Considerando a taxa de desmatamento constante, mapas de cobertura da terra foram gerados para o ano de 2015 a partir de mapas de favorabilidade para a transição entre floresta e área desmatada. Os resultados da simulação indicaram áreas onde a transição da classe floresta para a classe de área desmatada irá ocorrer, bem como a influência das variáveis estáticas nessa transição. As variáveis estáticas selecionadas para essa pesquisa foram os mapas de reserva de proteção integral e reservas de uso sustentável, e também as variáveis de mapas de distância: rodovias pavimentadas e não pavimentadas, áreas urbanas, áreas desmatadas anteriormente, área queimada e várzea. As duas ferramentas de modelagem, apesar de oferecerem abordagens diferentes ao modelador, propiciaram resultados igualmente satisfatórios. Os resultados da simulação indicaram áreas onde a transição da classe floresta para a classe de área desmatada irá ocorrer até o ano de 2015, bem como a influência das variáveis estáticas nessa transição. A simulação feita para a região dos rios Purus, Madeira e Madeirinha mostra que mais de 80% das transições de floresta para a área desmatada ocorrerão nas proximidades das áreas já desmatadas no eixo da BR-364. A simulação feita apenas para a bacia do rio Purus mostra qua mais de 80% dessas transições ocorrerão nas proximidades das áreas já desmatadas e da capital Rio Branco.

No presente trabalho foi realizada uma análise da redução do custo operacional direto de uma aeronave de transporte comercial através da implementação do algoritmo de otimização de trajetória com o alcance fixo desenvolvido por ERZBERGER; LEE (1980). O algoritmo foi implementado em MATLAB 6.5R e as simulações foram realizadas utilizando-se um modelo de aeronave fictício. A função objetivo utilizada no algoritmo de otimização de trajetória ée a função custo, que inclui o custo do combustível e o custo de tempo. O algoritmo se baseia em uma aproximação que considera a trajetória completa como sendo constituída de três segmentos: a subida, o cruzeiro e a descida. Os três segmentos são otimizados levando-se em consideração a iteração entre os segmentos, diferentemente do procedimento clássico, que considera a otimização de cada segmento independentemente. O processo de otimização ée efetuado pela aplicação da teoria do controle ótimo e a metodologia utilizada para o cálculo da trajetória ótima com o alcance fixo ée derivada do Método da Energia. Os resultados obtidos através das instituições foram: os perfis de trajetória ótima e de velocidade, a altitude e a velocidade ótima de cruzeiro, o consumo de combustível, o tempo de viagem e o custo operacional direto. A máxima economia obtida com a otimização da trajetória atingiu 24,52% para viagens de longo alcance, a redução no custo operacional se torna menos significativa. Com o objetivo de inserir a otimização da trajetória de uma aeronave isolada dentro do contexto operacional foi abordado o sistema de controle de tráfego aéreo; apresentando os órgãos reguladores, a divisão do espaço aéreo, as regras de vôo estabelecidas e os serviços de tráfego aéreo. O sistema atual tem se tornado ineficiente devido ao forte crescimento do tráfego aéreo verificado nos últimos anos, gerando problemas que refletem em custo para as operadoras aéreas, tais, como: atrasos, estruturas de aerovias ineficientes e imposição de níveis de vôos que não são econômicos para a operação. Tais restrições impossibilitam as companhias aéreas de operarem os vôos nas trajetórias ótimas, o que causa perda de eficiência econômica e de competitividade. Foi realizada uma pesquisa de trabalho e projetos atuais que visam aumentar a eficiência do sistema de controle de tráfego aéreo. Os diversos programas e estudos proposto apontam para a reformulação do conceito de sistema de tráfego aéreo visando aumentar a flexibilidade de operações e redução nas restrições impostas pelo controle de tráfego aéreo a um mínimo necessário, apenas para garantir a segurança de vôo, ou seja, a aproximação do conceito denominado "Free Flight". Para viabilizar o novo conceito de tráfego aéreo seriam necessárias a implementação de novas tecnologias de comunicação e vigilância; a automação de muitos processos que atualmente são realizados pelos controladores e pelos pilotos; a distribuição de responsabilidades entre a tripulação na cabine de comando, os centros de operação das companhias aéreas e os controladores de tráfego, bem como o desenvolvimento de algoritmos eficazes de resolução de conflitos de múltiplas aeronaves. A aplicação da otimização da trajetória só será efetiva no ambiente do novo conceito de sistema de tráfego aéreo, onde as restrições operacionais são minimizadas e as operadoras aéreas têm a flexibilidade de escolher a rota desejada e efetivamente voar na trajetória planejada.

Segmentação de mercado é um elemento de marketing essencial em países industrializados, visto que, para se produzir e vender um determinado bem, é preciso considerar as necessidades dos consumidores e reconhecer a heterogeneidade presente nessas necessidades. Segmentação de mercado consiste na tarefa de agrupar consumidores, para a qual uma grande variedade de métodos está disponível, sendo que os métodos de geração de agrupamentos estão dentre os mais utilizados. Uma grande questão na utilização dos métodos de geração de agrupamentos é a determinação do número ideal de agrupamentos. A segmentação de mercado e o posicionamento de produto são diretamente relacionados, uma vez que os compradores e vendedores buscam a acomodação mútua da oferta de produto/serviço que melhor satisfaça os objetivos de preferência dos consumidores e retorno das firmas. Existem diferentes modelos na literatura de design de engenharia, marketing e economia para lidar com o problema de posicionamento e design de produtos e linhas de produtos, e essas várias perspectivas de modelagem utilizam termos em comum que algumas vezes são usados com ambigüidade por diferentes autores. Os objetivos deste trabalho são estudar modelos de segmentação de mercado e posicionamento de produtos e, também, propor um novo método matemático de geração de agrupamentos. No método proposto, o número de agrupamentos é determinado automaticamente, sem necessitar nenhuma avaliação subjetiva do pesquisador. Como ilustração, aplicou-se o método de segmentação proposto, a partir de utilidades obtidas por análise conjunta, a uma categoria de veículos de passeio a fim de segmentar o mercado e determinar os perfis ótimos de novos produtos. Após a obtenção dos modelos de preferências individuais, os consumidores foram agrupados em função de semelhantes preferências e os perfis ótimos de novos produtos foram determinados utilizando três diferentes métodos: o método k-médias, o método proposto e o método de segmentação passo a passo. Após a determinação dos perfis ótimos de novos produtos, suas estimativas de fatia de mercado foram obtidas. O método proposto de geração de agrupamentos se mostrou interessante por não necessitar nenhum critério subjetivo para determinar o número ideal de agrupamentos e também por demandar menos esforço por parte do analista do que outros métodos tradicionais. Outra característica apresentada pelo método foi a tendência a privilegiar a homogeneidade interna ao agrupar observações. O método proposto apresenta como ponto fraco o fato de ser um problema de otimização combinatória, fazendo com que sua resolução usando programação inteira se torne ineficiente e inviável para grandes problemas.

Com o aumento do poder computacional e o surgimento de algoritmos eficientes que compromete a segurança dos sistemas criptográficos faz-se necessário o desenvolvimento de criptossistemas mais robustos e eficientes, assim como bibliotecas que dêem suporte a esses algoritmos. A utilização de curvas elípticas em sistemas criptográficos é uma das alternativas, pois oferece segurança similar ou superior com chaves significativamente menores. O modelo de criptografia de chave pública baseada em identidade é bastante atraente, pois a própria identidade do usuário é utilizada como chave pública, sem a necessidade de gerenciamento da chave pública e certificados digitais. O objetivo deste trabalho é prover todos os recursos/algoritmos necessários à biblioteca Elliptix Lite, a fim de oferecer suporte à implementação de modelos criptográficos de chave pública baseado em identidade. A biblioteca Elliptix Lite foi inicialmente desenvolvida por Barreto (2000) e aprimorada em Paiva (2005). A implementação inicial propõe funcionalidades de curvas elípticas em E(Fp) e sua aritmética, a extensão realizada por Paiva (2005) propões funcionalidades da aritmética de corpos finitos para corpos estendidos em Fpk e o emparelhamento de Tate. Entretanto, os algoritmos implementados na biblioteca, especialmente os desenvolvidos por Paiva (2005) não foram verificados e testados utilizando parâmetros considerados seguros para fins criptográficos. Deste modo, este trabalho propõe testar e implementar novos algoritmos com o objetivo de desenvolver sistemas criptográficos baseado em identidade utilizando a biblioteca Elliptix Lite com parâmetros considerados seguros.

Os ERP (Enterprise Resource Planning) são sistemas de informação geralmente vendidos como pacotes de software que visam à integração dos processos de negócio de uma organização. Por ser um sistema que possui vários módulos funcionando de forma integrada, cada módulo sendo utilizado em uma área da organização, o projeto de implantação de um ERP envolve em geral grande parte da empresa e dos funcionários, requerendo uma grande quantidade de recursos e uma forte coordenação. Por este motivo, grande parte dos projetos ERP não são bem-sucedidos, tendo problemas em relação ao prazo, ao orçamento e quanto à receptividade e efetiva utilização do sistema por todos os potenciais usuários. Muitos trabalhos, desde o final dos anos 90, têm se debruçado sobre os fatores que contribuem para o sucesso do projeto de implantação de um sistema ERP. A literatura menciona então uma grande quantidade do que se convencionou chamar FCS-Fatores Críticos de Sucesso (em inglês, Critical Success Factors). Além de trabalhos exploratórios e estudos de caso sobre FCS, vários estudos também propuseram modelos quantitativos relacionando um conjunto de FCS ao sucesso do projeto. Nestes modelos, os FCS são tratados como variáveis exógenas independentes. Estudos qualitativos, no entanto, concluíram que os FCS estão relacionados entre si, e que não é possível prever o sucesso do projeto sem conhecer estes inter-relacionamentos. Nenhum estudo, porém, mensurou estas inter-relações. Assim, este trabalho visou a construir um modelo causal relacionando os FCS ao sucesso do projeto, considerando porém a existência das inter-relações entre os FCS. Para isto, foi escolhida a técnica de análise multivariada conhecida como Modelagem por Equações Estruturais (SEM - Structural Equation Modeling), por sua capacidade de análise de modelos com diversos tipos de relações entre todas as variáveis. Para construção do modelo causal, foram escolhidos inicialmente os FCS que fariam parte do modelo, e elaborado um conjunto de itens para mensurar cada um dos FCS. Foi definido também que seriam consideradas as quatro dimensões do sucesso do projeto (processo, correspondência, interação e expectativa) e elaborados itens para mensurar cada uma destas dimensões. Os itens elaborados para mensuração dos FCS e das dimensões do sucesso foram colocados num questionário, que foi submetido a executivos de TI de empresas médias e grandes atuantes no estado de São Paulo. O conjunto de respostas obtidas para este questionário formaram a massa de dados para modelagem. Por meio da técnica SEM, foram inicialmente analisados e refinados os modelos de mensuração dos FCS e do sucesso. Em seguida, foi elaborado o modelo causal relacionando os FCS ao sucesso. Os resultados mostram uma grande correlação entre os FCS, comprovando a tese dos trabalhos qualitativos que fizeram esta afirmação.

A sustentabilidade de um setor de infra-estrutura no longo prazo depende da capacidade dos seus agentes de atuarem de maneira responsável, controlando a rentabilidade e os riscos associados às suas operações e, ainda, do governo e dos órgãos reguladores, gerando um ambiente estável e competitivo. O presente trabalho faz uma revisão do setor elétrico brasileiro e de suas características regulatórias, propondo uma modelagem matemática que facilite a tomada de decisões dos agentes dentro das regras impostas pelo novo modelo setorial. A capacidade de avaliação entre o retorno esperado e o risco incorrido permitirá que as empresas honrem suas obrigações mesmo na ocorrência dos cenários mais desfavoráveis. No atual modelo do setor elétrico brasileiro, os principais riscos para os agentes são as variações desua demanda por eletricidade e e a alta volatilidade dos preços no curto prazo ( Preço de Liquidação de Diferença - PLD)A metodologia proposta atua na geração de cenários das variáveis de risco por meio de simulações de Monte Carlo e Quasi-Monte Carlo e do Newave, software de programação estocástica dual utilizado oficialmente pelo setor, para posterior redução e otimização do retorno esperado com a comercialização de energia. Para a geração dos cenários, utilizou-se uma técnica com abordagem probabilística (Monte Carlo) e uma determinística (Quasi-Monte Carlo), para a avaliação do impacto da mudança dos cenários nas respostas do modelo de otimização. Para a redução dos cenários, adotaram-se as reduções Backward e a Backward-Média, que adotam a técnica de aproximar as séries por meio da soma das probabilidades das séries de menor distância euclideana entre elas. Para controle do risco, utilizou-se a métrica conhecida como CVaR (Conditional Value at Risk), que atua como uma restrição linear do problema de otimização e, portanto, permite que a resposta do problema já considere o valor esperado máximo das perdas aceito na negociação para um dado nível de confiança. Para a modelagem do problema, adotou-se a otimização sobre árvore de cenários, cujos cenários eram compostos pelos PLDs dos submercados Sudeste/Centro-Oeste e Sul, pelas cargas da distribuidora no Sudeste e dos clientes livres na região Sul e Sudeste. As principais variáveis de decisão são as compras de energia pelas distribuidoras no longo prazo, com antecedências de três e cinco anos (Leilões A-3 e A-5), e a alocação da energia entre as empresas do grupo para o atendimento da demanda. A combinação das técnicas de simulação, redução de cenários e otimização demonstrou-se eficiente para indicar a melhor solução de compras nos leilões de A-3 e A-5, considerando as decisões que poderão ser tomadas a posteriori conforme realização dos cenários. A utilização conjunta da restrição do nível de risco aceito (CVaR) para a carteira possibilitou a análise da variação do retorno esperado em função da alteração dos resultados de cenários extremos. Essa modelagem matemática de simulação e cenários da análise da distribuição de resultados antecipa ao gestor clareza e segurança quanto às decisões a serem tomadas.

O trabalho apresenta um modelo de simulação de preços pós-fusão ajustado às especificidades da indústria do transporte aéreo. O modelo proposto leva em consideração características peculiares deste setor, permitindo mensurar os efeitos em preços devido a ganhos de qualidade no produto. Com esta inovação é possível relaxar uma hipótese forte dos tradicionais modelos de simulação de fusões. A hipótese relaxada é a de qualidade constante dos produtos pré pós-fusão, típica dos modelos implementados pelos autores de economia industrial empírica. Tendo como base algumas especificidades do mercado de transporte aéreo, foi possível desenvolver um modelo capaz de mensurar os efeitos em preços devido ao ganho de qualidade do produto no pós-fusão. Atributos observáveis que influenciam na qualidade do produto do transporte aéreo, entre eles a maior oferta de assentos em vôos diretos, foram introduzidos na calibração do modelo de equilíbrio de preços pós-fusão. Modelos de previsão de preços pós-fusão estão inseridos dentro do arcabouço da economia industrial empírica e fazem uso de técnicas de simulação computacional para encontrar o ponto de equilíbrio de máximo lucro das firmas envolvidas no mercado. São requisitos, para os cálculos, a obtenção de parâmetros da demanda, estimada através de técnicas econométricas. Para poder proceder com os cálculos da calibração do equilíbrio de mercado no pós-fusão, o presente estudo estima a demanda para a obtenção dos parâmetros necessários, por meio de uma extensão do modelo logit linearizado e com uso de instrumentos conforme o proposto por Berry. A forma aqui adotada é derivada da apresentada por Slade, e a estimação da demanda pressupõe um modelo com efeitos fixos de rota, companhia aérea e efeitos de tempo. Os efeitos fixos são ferramentas também aproveitadas para a determinação do tamanho do mercado relevante e do bem externo, sem necessitar com isso recorrer ao uso de proxies arbitradas pelo analista. Portanto, além de apresentar uma extensão do modelo tradicional de simulações de fusões, que permite ao analista incorporar ao modelo variáveis que mensuram os ganhos de qualidade incorridos pela aliança, o trabalho teve também como objetivo a implementação de métodos recentemente desenvolvidos pela literatura para a estimação da demanda, e o desenvolvimento de um método menos arbitrário para a determinação de tamanho de mercado, contribuindo assim, no sentido de aperfeiçoar e de difundir o uso de técnicas para a aplicação em modelos de simulação de fusões e de outras análises que tenham como requisito a estimação da função de demanda e seus parâmetros.

Este trabalho trata aspectos referentes à modelagem, simulação e controle de turbinas a gás. O procedimento para modelagem é discutido em partes, logo, são considerados seis componentes a serem tratados individualmente: compressor, câmara de combustão, turbina, eixo, bocais de admissão e de exaustão. Utilizando os modelos destes componentes e agrupando-os de maneira adequada, demonstra-se que é possível descrever alguns tipos de turbinas a gás. Neste trabalho dá-se foco aos modelos dos motores dos tipos turboeixo e turbojato. Os modelos destes dois motores retratam os principais aspectos do comportamento transitório necessários ao projeto de um sistema de controle. Os códigos foram implementados no ambiente Simulink/MATLAB. Utilizando esta ferramenta foi possível simular diversas situações. Com base neste ambiente de simulação, são apresentadas análises do comportamento transitório dos motores ao serem submetidos a sinais de excitação e perturbação. O modelo obtido permite o projeto de um sistema de controle, sendo o controlador do tipo PID. A sintonia dos parâmetros do controlador é realizada através do método de otimização Nelder-Mead. Novas simulações foram realizadas no intuito de mostrar a capacidade regulatória e a estabilidade do controlador sintonizado. Os resultados obtidos e as análises realizadas permitiram validar as metodologias de modelagem e de sintonia.