Redes Neurais Artificiais vêm sendo amplamente usada em uma variedade de áreas. Uma destas áreas é a previsão de séries temporais. Neste trabalho, uma investigação sobre a adequabilidade de usar os modelos de redes neurais conhecidos como Kohonen e Multi-Camadas com algoritmo Back-Propagation, na previsão de vazão, é realizada. Além disso, estes métodos são comparados com o Método dos Vizinhos Mais Próximos que tem sido utilizado para previsão de vazão. Uma análise comparativa é feita utilizando os dados da Bacia Hidrográfica do Rio Atibaia e os resultados mostram as vantagens e desvantagens de cada uma das técnicas utilizadas. / Artificial Neural Networks have been widely used in a variety of arcas. One of these arcas is time forecasting. In this work, neural network models known as Kohonen and Multi-layer perceptron with algorithm back-propagation are utilized in inflow forecasting. Moreover, these methods are compared with the nearest-neighbor method which have been utilized in inflow forecasting. A comparative analyze is made using the data of the Atibaia River basin and the results show the advantages and disadvantages of the techniques used.

A Interpolação de Imagens Tomográficas é usada durante o processo de formação de volume 3D a partir de determinado conjunto de imagens tomográficas adquiridas, processo chamado de Reconstrução 3D, tendo por objetivo a reconstrução de um volume de dados de resoluções isotrópicas. Os métodos tradicionalmente usados para tal interpolação fornecem resultados satisfatórios somente para conjuntos cujas imagens tomográficas possuam espaçamento pequeno entre si, falhando completamente na recuperação das formas de estruturas 3D quando o espaçamento entre as imagens é consideravelmente grande. O objetivo deste trabalho foi o estudo de métodos alternativos de interpolação de imagens tomográficas para reconstrução 3D a partir de conjuntos de imagens com grande espaçamento, buscando a definição de um método mais adequado para interpolação nessa situação. Definido o Método de Interpolação de Imagens Tomográficas através de Matching como método alternativo, e propostas alterações no processo de matching requerido, tal método foi implementado e analisado, chegando-se à conclusão de que o mesmo atinge plenamente o objetivo proposto para este trabalho. / Tomographic Image Interpolation is used in the process of 3D volume generation from a given set of acquired tomographic images, the 3D Reconstruction process, whose purpose is to obtain a data volume of isotropic resolution. The common methods for such interpolation provide satisffing results only for sets of tomographic images having small spacing between them, failing completely in the shape recovering of 3D structures when the spacing is considerably large. The purpose of this work was the study of alternative methods of tomographic image interpolation for 3D reconstruction from sets of images having large spacing, looking for the definition of a more adequate method for interpolation in this situation. Defined the Method of Tomographic Image Interpolation through Matching as alternative method, and proposed modifications in the required matching process, such method was implemented and analyzed, reaching the conclusion that this method achieves the established purpose of this work.

Esta monografia visa relacionar e discutir os conceitos, a terminologia e as implicações teóricas de um Sistema Completo de Visualizações de Imagens Médicas. A sua implementação foi idealizada para servir a hospitais e demais instituições médicas, pois insere-se neste contexto como ferramenta de auxílio ao diagnóstico por parte dos profissionais da área; desde o processo de aquisição de imagens até a tratamento e a visualização. Há que se ressaltar a multidisciplinaridade utilizada para o total desenvolvimento deste trabalho onde se destacam a transferência de imagens entre computadores (locais e remotos), na qual foi utilizado o conjunto de protocolos TCP/IP; o processamento de imagens, e a computação gráfica, na visualização em duas e três dimensões. As estruturas Voxel e Octree Linear, além das técnicas de convolução e filtragem, foram as formas encontradas e utilizadas como estruturas básicas de armazenamento e manipulação da área. O sistema desenvolvido neste trabalho encontra aplicação em um PACS (Picture Archiving and Communication System). / This monography relates and discusses concepts, terminology, and theoretical implications of a Complete Medical Images Visualization System. Its implementation has been idealized to serve hospitals and other medical institutions, for it is inserted in this context as an auxiliary tool for diagnosis; from image acquisition process to treatment and visualizing. It is important to highlight multidisciplinarity used for the complete development of this work, in which image transference among computers (both local and remote), where the TCP/IP protocols set was used, image processing for improving images presentation and computer graphics in two or three dimensions visualization were emphasised. Voxel and Linear Octree structures along with convolution and filtering techniques were the means found and adopted as basic structures for medical data storage and manipulation whose implementation employs easy and friendly interface for medical professionals. The system developed in this work also be used as part of a PACS (Picture Archiving and Communication System).

A área de Dinâmica de Fluido Computacional caracteriza-se pelo amplo uso dos recursos da Computação Gráfica com o objetivo de analisar e validar os resultados de suas simulações. Em conexão com o Simulador de Escoamento de Fluidos FREEFLOW, foi desenvolvido um pacote gráfico que oferece facilidades para introdução de dados do domínio e parâmetros do escoamento, bem como possibilita a visualização gráfica dos resultados das simulações realizadas. / Computational Fluid Dynamics is characterized by the ample use of Computer Graphics in order to analyse and validate results from its simulations. In cormection with the FREEFLOW fluid flow code, a graphical package was developed that provides facilities for collecting domain data and flow parameters as well as displaying results of the simulation graphically.

A educação baseada na Web proliferou de forma rápida nos últimos anos. Além do uso do computador no ensino e suporte ao aprendizado de alunos,ele tem sido usado na construção e administração do testes. A participação do computador no processo de avaliação pode ser dar através de métodos convencionais informatizados ou métodos alternativos. A principal característica dos métodos convencionais é classificar se o conhecimento de um estudante é certo ou errado, não permitindo a expressão de conhecimento parcial. Os métodos alternativos procuram avaliar o real conhecimento de um indivíduo, isto é, quanto ele sabe e muitas vezes são baseados em teorias estatísticas bastante elaboradas que levam em conta o fator de adivinhação (chute), o nível de dificuldade e o índice de discriminação das questões. A Medida de Probabilidade Admissível (MPA) um método alternativo mais simples, consiste na tentativa de qualificar o conhecimento parcial de um estudante por meio de associações numéricas ponderadas a cada opção de resposta de uma questão, estabelecendo um sistema de pontuação efetivo fixando um cenário de recompensas e penalidades associadas a cada alternativa. Uma outra questão relacionada à avaliação é como estabelecer os objetivos educacionais, isto e, quais habilidades realmente estão sendo avaliadas em um dado teste. A resposta a esta questão pode ser dada pela Taxonomia de Objetos Educacionais de Bloom. Este projeto de mestrado propôs o uso da técnica MPA e da Taxonomia de Bloom para dar sustentação a uma avaliação informatizada e de melhor qualidade no cenário do exame de proficiência em inglês para cursos de mestrado. Um sistema de avaliação baseado na Web, chamado CAPTEAP (Cmputer Assisted Proficiency Test of English for Academic Purposes), que utiliza telas dinamicamente construídas e um banco de questões para a avliação do inglês instrumental foi construído para ser usado no Exame de Proficiência em Inglês do programa de mestrado do ICMC-USP. Um sistema construído nestes moldes pode ser aplicado em outros programas de pós-graduação de outras unidades a um custo baixo (exige-se apenas uma sala com microcomputadores individuais e se acrescido da avaliação de outras habilidades pode também ser aplicado a programas de doutorado. / Over the last years, web-based education has been extended to develop and administer tests. The assessment process by computers in conventional methods classify the student knowledge as right or wrong and usually does not allow not for evaluation of partial knowledge. Aternative methods try to evaluate the real knowledge of a student and are generally based on complex statistical theories using several parameters such as guessing level of difficulty and discrimination power of a question., Admissible Probabilityt Measure (APM) is a simple method to quality partial knowledge in a environment of penalties and rewards. Another important issue related to assessment is to determine which abilities are being measured in a test. The Bloom\'s taxonomy of Educational Objectives can provide an answer to this question. This project has made use of APM and Bloom\'s Taxonomy to develop a computer assisted English Proficiency Tests targeted at MSc. students. The we-based system is named CAPTEAP (Computer Assisted Proficiency Test of English for Academic Purpose) and uses dyamic pages and a database of instrumental English questions. The system has been applied in proficiency tests for the MSc program at ICMC-USP. Although built particular program the system is sufficiently generic to be used in other programs and may be extended also for PhD programs.

Foi projetado um sistema para reconhecimento multifonte de caracteres alfabéticos isolados, impressos em letras maiúsculas, usando extração de características topológicas. Através da especificação de um conjunto apropriado de características, tais como traços verticais, horizontais e inclinados, áreas abertas e fechadas, denominadas aqui de características fundamentais, o reconhecimento foi determinado baseado na comparação de vetores de características. Os resultados de reconhecimento com protótipos de fontes impressas mostraram que o sistema proposto é capaz de fazer a leitura de diferentes tipos de caracteres impressos a uma taxa de precisão de 98.83%. Este trabalho também apresenta uma revisão descritiva dos aspectos básicos da aquisição, pré-processamento e extração de características da imagem. São apresentados ainda alguns aspectos históricos e mencionados alguns sistemas de OCR disponíveis comercialmente. / A multifont character recognition system has been designed by making use of topological feature extraction to recognize capital isolated letters. By properly specifying a set of features such as vertical, horizontal and slant strokes, curvatures, open and closed areas, named here fundamental features, the recognition has been performed based on feature vector matching. Recognition experiments with a prototype system for a variety of printed fonts show that the proposed system is capable of reading different types of printed characters at an accuracy rate of 98,83%. This work also presents a descriptive review about the basic aspects of image acquisition, preprocessing, feature extraction, historical aspects and commercially available OCR systems.

Os sistemas de recuperação de imagens baseada em conteúdo (CBIR - Content-Based Irnage Retneval) vêm sendo bastante estudados e pesquisados atualmente. Isso ocorre especialmente devido às áreas de aplicabilidade, entre as quais tem-se a área médica, onde há uma enorme quantidade de informação armazenada em forma de imagens. Muitas das consultas de interesse dos médicos visam procurar imagens de pacientes que tenham semelhança entre si. Desse modo, estudos de casos, diagnósticos e tratamentos podem ser verificados e comparados baseando-se apenas na imagem e não em descrições textuais sobre elas. Atualmente, os sistemas PACS (Picture Archiving and Communication Systems) nã,o são capazes de realizar consultas de imagens por similaridades. O trabalho aqui apresentado implementa um recurso adicional para um PACS com suporte a consultas por similaridade, ampliando o poder de recuperação de imagens através de histogramas. Este recurso permite que o sistema seja capaz de realizar buscas em imagens mesmo com algumas variações de intensidade de brilho, o que é um problema comum já que a aquisição de imagens é realizada por diversos equipamentos e mesmo com diferentes configurações. / In the last few years there is a great effort on developing the Content-Based Image Retrieval (CBIR) systems. This is due to their applicability in many fields that deal with images, including particularly the medicine, because the ever increasing volume of data generated by image cxams. Many times the physicians try to find images that are similar regarding some specific aspect. Therefore, case studies, diagnosis and treatment can be compared and checked based only on the pictoríal information of the images. The traditional Picture Archiving and Communication Systems (PACS) do not support similarity queries. Thus, this work presents a new technique to improve the execution of similarity queries based on the brightness histogram of images. This technique allows the system to compare, by histograms, images with brightness variations, bypassing a claimed drawback of histograms to characterize images. This brightness variation is a common problern in acquiring images, as different devices and settings can be used to generate them, producing different brightness distribution over the whole image.

Nesse trabalho nós apresentamos o estudo numérico do espectro da cadeia quântica de Blume-Capel no ponto tricrítico (aquele que separa as linhas de transição de primeira e segunda ordem). Os resultados obtidos foram comparados com as previsões da invariância conforme que permitiram construir o espectro a partir da combinação das dimensões de escala associadas aos operadores da teoria. O parâmetro que caracteriza as classes de universalidade, chamado número de anomalia conforme foi calculado através das correções à energia do estado fundamental de cadeias finitas. Finalmente várias condições de contorno foram utilizadas para investigar a associação entre os operadores e suas dimensões, bem como para calcular os expoentes críticos das funções de correlação na superfície / We calculated the conformal anomaly number of the Blume-Capel quantum chain via finite-size corrections to the ground-state energy. In addition we compute, at the tricritical point, the lowest excitations of the spectrum to be compared with the theoretical description in terms of the irreducible representations of the corresponding Virasoro Algebra. Several boundary conditions are analyzed. In particular, surface exponents are obtained by using free boundary conditions

Nesta tese estudamos vários tópicos ligados a simulações Monte Carlo de sistemas clássicos de spin em rede. Estamos interessados mais nos métodos do que nos resultados de aplicações com grande precisão numérica, devido a limitações computacionais. A ênfase é dada principalmente ao método de Grupo de Renormalização via Monte Carlo. Em primeiro lugar levamos a cabo um estudo detalhado do truncamento no espaço de Hamiltonianas para poder controlar numericamente os efeitos de operadores marginais. Um estudo detalhado do modelo Ashkin Teller N= 2 em duas dimensões é apresentado. Procuramos, a seguir, entender melhor o método de Ferrenberg e Swendsen de histogramas estudando-o para poder calcular, em uma só simulação, valores de expoentes não universais. Apresentamos resultados do modelo de Ising com defeito em 2d. Este método é aplicado ao problema da determinação da ordem de transições. Exemplos de modelos de Ising com interação de multispin são apresentados. Mostramos a seguir uma nova e poderosa técnica de investigar transições de fase que é obtida da combinação de idéias do Grupo de Renormalização via Monte Carlo e do método de histograma. Estes métodos são finalmente usados para estudar o modelo Ashkin Teller N= 3 anisotrópico em duas dimensões / In this thesis we study various topics in the realm of Monte Carlo simulations of classical spin systems. We are more interested in the methods themselves than in precise numerical results, due to computational limitations. Emphasis lies in the study of the Monte Carlo renormalization group. First of all, we study the effects of truncations in Hamiltonian space on the marginal operators of a theory. A case study of the Ashkin Teller N= 2 in 2d is presented. Next we turn to trying to understand better Ferrenberg and Swendsen´s histogram method, extending it so that non universal exponents can be obtained from a single simulation. Results from simulations of the 2d Ising model with a defect are shown. This method is then applied to the problem of phase transition order determination. Examples from 2d Ising models with multispin interactions are presented. We then present a new and powerful method for investigating phase transitions which derives from the combination of MCRG and the histogram method. This new technique is then used in the study of the N= 3, 2d, anisotropic Ashkin Teller model

Neste trabalho é estudada a estabilidade de métodos de Runge-Kutta. A C-estabilidade algébrica é introduzida como uma extensão da estabilidade algébrica, o q permite a análise de métodos confluentes. É também apresentada uma alternativa para o método Direto de Liapunov a qual é útil no estudo da estabilidade de equações de diferenças. São estabelecidas as relações entre a estabilidade de Liapunov e os conceitos de estabilidade previamente colocados. É também introduzido um novo conceito de k-contratividade, o qual estende o conceito de contratividade e que pode ser usado para analisar a estabilidade de métodos de passo múltiplo e métodos cíclicos. Os resultados teóricos são ilustrados com aplicações. / Stability of Runge-Kutta methods is studied. An extension of algebraic stability, namely C-algebraic stability is introduced, permiting the analysis of confluent methods. An alternative to the Direct Liapunov method is presented, which is helpful in studying the stability of difference equations. Relationships with early stabilished concepts are presented. It is also introduced a new concept of k-contractivity which extends the concept of contractivity and can be used to analyse the stability of multistep methods and cyclic methods. Theorical results are always followed up by illustrative applications.