In this work, its presented a novel particle resampling method for free-surface fitting of liquids from particle-based fluid simulations. The proposed approach is simple and easy to implement, and only requires the positions of the particles to properly identify and refine regions with small-scale features. The method comprises three main stages: boundary detection, feature classification, and particle refinement. For each simulation frame, firstly the free-surface is captured through a boundary detection scheme as chosen by the user. Then, the boundary particles are classified and labeled according to the deformation and the stretching of the freesurface computed from the Principal Component Analysis (PCA) of the particle positions. Finally, particles placed at feature regions are refined according to their feature classification. In order to render the free-surface, its demonstrated how the traditional methods of free-surface fitting in Computer Graphics and Computational Physics literature can be benefited by the proposed resampling method. Moreover, the results shown in this work attest the effectiveness and robustness of the method when compared against state-of-the-art adaptive particle sampling techniques. / Neste trabalho é apresentado um novo método de re-amostragem para a superfície livre de liquidos de simulações de fluidos baseados em partícula. A abordagem proposta é simples e fácil de ser implementada, e requere apenas as posições das partículas para identificar e refinar devidamente regiões com características de baixa escala. O método consiste de três estágios principais: detecção de borda, classificação de caracteristicas e refinamento de partículas. Para cada quadro da simulação, primeiro a superfície livre é identificada a partir da detecção de borda, cujo método pode ser escolhido pelo usuário. Então, as partículas de borda são classificadas e recebem um valor de acordo com a deformação e alongamento da superfície livre calculada a partir da Análise de Componentes Principais (PCA) das posições das partículas. Por fim, partículas que pertencem à camadas finas são refinadas de acordo com suas classificações. Para renderizar a superfície livre, é demonstrado como métodos tradicionais de \"fitting\" de superfície em Computação Gráfica e Física computacional podem ser beneficiadas pelo método de reamostragem proposta. Por fim, os resultados mostrados neste trabalho certificam a efetividade e a robustez do método quando comparado com as técnicas adaptativas de amostragem de partículas do estado-da-arte.

Em 1º de janeiro de 2010 uma grande enchente atingiu o município de São Luiz do Paraitinga/SP, causando enorme destruição, principalmente, ao seu patrimônio histórico. Após o desastre, a cidade viveu um intenso processo de Reconstrução. A pesquisa visa entender e registrar o episódio sob a ótica de quem o vivenciou, e procura relacioná-lo com o processo de expansão de ocupação urbana. Além disso, tem o intuito de apresentar as ações de recuperação e discutir os processos durante esse trabalho. Para tanto, traça um panorama de São Luiz do Paraitinga a partir de suas condições físicas e da bacia hidrográfica do Paraitinga, na qual se insere, relacionando suas peculiaridades e as transformações ambientais. Aborda a questão socioeconômica do município, contextualizando sua importância histórica com destaque aos aspectos culturais e, ao patrimônio arquitetônico, herança do período cafeeiro, que deram a São Luiz do Paraitinga, o título de patrimônio estadual e nacional. Através da análise da expansão urbana, partindo de bibliografia, pesquisa em campo, comparação de imagens antigas e atuais apresenta a condição da cidade e seus conflitos ambientais urbanos até o momento anterior à enchente. Então, relata o evento da grande cheia ocorrida no dia 1º de janeiro de 2010 com o início do transbordamento do Rio Paraitinga, até o ápice da inundação no dia 2 de janeiro, deixando o centro da cidade submerso e provocando o arruinamento de vários imóveis. Na sequência são elencados os danos causados e a situação caótica após a vazão das águas. Distingue-se o período denominado de Reconstrução em dois momentos, o primeiro versa sobre as ações emergenciais e o segundo trata as ações de planejamento. Considerando a importância do patrimônio arquitetônico luizense, os danos sofridos e a forte intervenção para sua recuperação, abordam-se as novas diretrizes estabelecidas, bem como, os projetos de reconstrução a partir de quatro imóveis representativos. Por fim, o trabalho retoma as principais considerações feitas ao longo do trabalho e expõe algumas possibilidades para o futuro da cidade, entre elas: a necessidade de compreensão da bacia hidrográfica e de ações a nível regional para resolver as cheias do Paraitinga; a reconciliação da cidade com esse rio; a responsabilidade na prevenção e fiscalização para que novas ocupações não interfiram na dinâmica dos rios. Lembrando que a irresponsabilidade, omissão do Poder Público e interesses particulares propiciaram a criação de áreas de risco e vulneráveis a enchentes. Quanto à questão patrimonial, mostra-se imprescindível a implantação de programas de educação patrimonial, a recomposição do conjunto histórico e o tratamento das feridas deixadas pelas obras de contenção que ainda impactam na paisagem urbana. Reafirma-se, que a enchente, foi um divisor de águas para o município e apesar de ter sido uma catástrofe também trouxe oportunidades. São Luiz encontrou na coragem da comunidade e no trabalho coletivo um meio de avançar e sair da crise. Mas o desafio ainda está posto, e há muito por ser feito, lição deixada pela grande enchente de 2010 e que não deve ser esquecida. / On January 1st, 2010, a major flood hit the city of São Luiz do Paraitinga/SP, causing great destruction, mainly to its historical heritage. After the disaster, the city experienced an intense process of Reconstruction. The research aims to understand and record the episode under the perspective of those who lived it, and seeks to relate it to the process of expansion of urban occupation. Moreover, it intends to present the recovery actions and discuss the process during this work. To this end, it draws an overview of São Luiz do Paraitinga from its physical conditions and the hydrographic basin of Paraitinga, relating the peculiarities of it and its environmental transformations. It addresses the social and economic issues of the city, contextualizing its historical significance highlighting the cultural aspects and the architectural patrimony, heritage of the coffee period, which gave São Luiz do Paraitinga the title of State and National Patrimony. Through the analysis of urban expansion, starting from the literature, field research, comparison of past and present images, the condition of the city and its urban environmental conflicts until the moment right before the flood presents itself. Then, it reports the big flood that occurred on January 1st, 2010, with the beginning of Paraitinga Rivers overflow until the flood peak on January 2nd, leaving the city center submerged and causing collapse of several properties. Following, there are listed the damage and chaotic situation after the water flow. The time known as Reconstruction is distinguished in two moments: the first one deals with the emergencial actions, and the second one with planning actions. Considering the importance of local architectural patrimony, the damage done and the strong intervention for its recovery, new established guidelines are approached, as well as the reconstruction projects starting from four representative properties. At last, the paper refers to the main considerations made throughout the work and exposes some possibilities to the future of the city, including: the necessity of understanding the hydrographic basin and the action, on a regional level, to solve Paraitinga Rivers spate; the reconciliation of the city with the river; the responsibility of preventing and monitoring to avoid that new occupations interfere in the dynamic of the rivers. Remembering that the irresponsibility government, omission and private interests enabled the occurance of risk areas vulnerable to floods. As for the patrimonial issue, it appears to be indispensable the implementation of education programs regarding the patrimony, the restoration of historic site and the treatment of the wounds left by the containment works that yet cause impact on the urban landscape. It is essential to reassert that the flood was a turning point to the city and even though it was a catastrophe, also brought opportunities. São Luiz found in the courage of its community and the collective work a way to move forward and overcome the crisis. But the challenge is still set, and there is still a lot to be done, lesson left by the great flood of 2010 that shall not be forgotten.

INTRODUÇÃO: O retalho ósseo vascularizado do côndilo femoral medial é opção para tratamento de pseudoartroses e falhas ósseas desde 1991. Este retalho deve sua irrigação à artéria genicular descendente (AGD) e, na ausência desta, à artéria genicular superior medial (AGSM), ambas oriundas da artéria femoral superficial (AFS). A AGD, comumente, ramifica-se em três ramos principais: ramo muscular para o músculo vasto medial (RM), ramo safeno que irriga pele (RS), e ramo osteoarticular (ROA), que nutre periósteo, osso e região subcondral. A origem comum destes ramos permite grande versatilidade ao viabilizar reconstrução de múltiplos tecidos (periósteo, osso, região subcondral, músculo e pele) nutridos por um único pedículo em potencial, passível de anastomose microcirúrgica, a depender de variações anatômicas. A descrição dos padrões anatômicos da AGD e seus ramos motivou o presente estudo, que teve por objetivo detalhar as características antropométricas dos espécimes estudados, além das diversas variáveis relativas à dissecção do retalho ósseo vascularizado do côndilo femoral medial. MÉTODOS: De junho de 2015 a novembro de 2017, foram dissecados, no Serviço de Verificação de Óbitos da Capital (SVOC-USP), 30 joelhos de 20 cadáveres frescos do sexo masculino, sendo registradas as seguintes variáveis: idade; estatura; peso; lateralidade; comprimento da coxa (distância entre o trocânter maior do fêmur até interlinha articular tíbio-femoral); presença da AGD; distância entre a origem da AGD na artéria femoral e interlinha articular (IA); distância entre a origem da AGD e os RM e RS; se o RS tem origem na AGD; comprimento do RM, RS e ROA, e os diâmetros da AGD e veia comitante. RESULTADOS: A AGD esteve presente em 93,3% dos espécimes (28/30), sendo o periósteo nutrido pela AGSM nos dois casos restantes. O RS originou-se da AGD em 76,7% das dissecções (23/70). A síntese dos resultados foi a seguinte: idade média = 69,1(±14,0) anos, estatura média = 171,7(±5,1) cm, peso médio = 65,9(±15,4) kg, comprimento médio da coxa = 42,8(±1,6) cm, distância média entre origem da AGD e IA = 13,4(±1,4) cm, distância média entre origem da AGD e RM = 2,6(±1,6) cm, distância média entre origem da AGD e RS = 1,2(±0,7) cm, comprimento médio da AGD = 7,5(±1,5) cm, comprimento médio do RM = 0,9(±0,3) cm, diâmetro médio da AGD = 1,9(±0,3) mm, diâmetro médio da veia comitante = 1,7(±0,3) mm. O comprimento e diâmetro médios da AGSM foram 4,1(±0,4) cm e 1,7(±0,1) mm, respectivamente. CONCLUSÃO: O retalho ósseo vascularizado do côndilo femoral medial mostrou-se opção versátil, de fácil dissecção e anatomia relativamente constante para reconstrução de lesões complexas tridimensionais do sistema musculoesquelético. Permite a elevação de retalho ósseo e osteocondral, associado à pele e ao tecido muscular, cada qual nutrido por ramos independentes (ROA, RS e RM) na maior parte das ocasiões / INTRODUCTION: The vascularized medial femoral condyle osseous flap has been an option for the treatment of bone defects since 1991. This flap owes its irrigation to the descending genicular artery (DGA) and, in its absence, to the medial superior genicular artery (MSGA), both originating from the superficial femoral artery (SFA). DGA commonly branches into three main branches: the muscular branch to the vastus medialis muscle (MB), the saphenous branch that irrigates the skin (SB) and the osteoarticular branch (OAB), which nourishes the periosteum, bone and subchondral region of the medial femoral condyle. The common origin of these branches enables the transference of multiple tissues (periosteum, bone, cartilage, muscle and skin) nourished by a single potential vascular pedicle, prone to microsurgical anastomosis, given anatomical variations are not present. Description of the anatomical patterns of the DGA and its branches motivated the present study, which aimed to detail the anthropometric characteristics of the anatomical specimens and describe the several variables involved in the dissection of the vascularized medial femoral condyle flap. METHODS: From June 2015 to November 2017, 30 thighs of 20 fresh male cadavers were dissected in the \"Serviço de Verificação de Óbitos da Capital\" (SVOC-USP). The following variables were recorded: age; stature; weight; thigh length (distance between the greater trochanter of the femur to the tibiofemoral joint); presence of the DGA; distance between the origin of the DGA from the femoral artery and the joint surface (JS); distance between the origin of the DGA and the MB and SB; if the SB originated from the DGA; length of the MB, SB and OAB and the diameters of the DGA and venae comitantes. RESULTS: The DGA was present in 93.3% of the specimens (28/30) and the periosteum was nourished by the MSGA in the two remaining cases. SB originated from the DGA in 76.7% of the dissections (23/70). The results were as follows: mean age = 69,1(±14,0) years, mean height = 171,7(±5,1) cm, mean weight 65,9(±15,4) kg, mean thigh length = 42,8(±1,6) cm, mean distance between DGA origin and JS = 13,4(±1,4) cm, mean distance between DGA origin and MB = 2,6(±1,6) cm, mean distance between AGD origin and SB = 1,2(±0,7) cm, mean length of the DGA = 7,5(±1,5) cm, mean length of MB = 0,9(±0,3) cm, mean diameter of the DGA = 1,9(±0,3) mm, mean diameter of the vena comitans = 1,7(±0,3) mm. The mean length and diameter of the MSGA were 4,1(±0,4) cm and 1,7(±0,1) mm, respectively. CONCLUSION: The vascularized medial femoral condyle flap is a versatile option for the reconstruction of complex three-dimensional lesions of the musculoskeletal system, with straightforward dissection and relatively constant anatomy. It allows the transference of bone, cartilage, muscular tissue and a thin cutaneous flap, each one nourished by independent branches (OAB, MB and SB) on most occasions

Um método de matriz resposta (RM) é descrito para gerar soluções numéricas livres de erros de truncamento espacial para problemas de transporte de nêutrons monoenergéticos e com fonte fixa, em geometria unidimensional na formulação de ordenadas discretas (SN). O método RM com esquema iterativo de inversão parcial por região (RBI) converge valores numéricos para os fluxos angulares nas fronteiras das regiões que coincidem com os valores da solução analítica das equações SN, afora os erros de arredondamento da aritmética finita computacional. Desenvolvemos um esquema numérico de reconstrução espacial, que fornece a saída para os fluxos escalares de nêutrons em qualquer ponto do domínio definido pelo usuário, com um passo de avanço também escolhido pelo usuário. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a precisão do presente método em cálculos de malha grossa. / Presented here is a response matrix (RM) method, which solves numerically fixedsource one-speed slab-geometry neutron transport problems in the discrete ordinates (SN) formulation. The numerical solutions are completely free from spatial truncation errors. Therefore, the RM method with the RBI iterative scheme converges numerical values for the region-edge angular fluxes, which coincide with the numerical values generated from the analytical solution, apart from computational finite arithmetic considerations. A spatial reconstruction scheme has also been developed to yield the detailed profile of the scalar flux using a fixed step defined by the code user. Numerical results are given to illustrate the offered methods accuracy.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Welington Ribeiro da Silva.pdf: 4649282 bytes, checksum: df9a62942fe73efa527f2a6fa6fe38a4 (MD5) Previous issue date: 2011-06-02 / The present work investigates the acquisition of the concept of rational number in its fractional representation in a group of 36 seventh grade students of the fundamental schooling, in a public school of Guarapari/ES. The students developed activities about fraction for about one year. In the year 2009, it was realized a pilot study with the students from this class when they were in the sixth grade. In the year 2010 (in the second semester), the students were investigated by research activities and records developed in the lessons. It was planned and implemented a pedagogical intervention with thirty nine classrooms. These considered the cognitive, affective, social and moral development of the students. And, at the same time, they took advantage of their previous experiences with fractions. The pedagogical intervention let them look again to initial concepts of fraction already studied in previous school years. It searched to instigate the students, and to comprehend cognitive strategies used by them, while conducting them in the process of (re)discovering and (re)constructing the different meanings of fraction. This occurred while they were experimenting and manipulating with concrete materials and/or graphical representations. In the study we describe some cognitive strategies used by the students. We verified disconnection between students‟ comprehension about division and fraction. At the beginning, and during the research, the students` strategies were limited to emphasize the part-whole meaning of fraction. At the initial phases of the work, we observed a strong tendency from some students in associating the fraction idea in geometrical shapes as the relationship between the colored parts to the non-colored ones of a shape. In addition to that, they showed not to comprehend the other ideas and meanings of fraction as part-whole, ratio, division or quotient and of multiplicative operator. During the investigation path, it was taken into consideration the students` informal knowledge, and the different strategies used by them in both individual and group activities. This praised students` knowledge, actions, cognitive strategies and dialogues in classroom. And this promoted interactions among the students and with the teacher with respect to mathematics, and in particular, the fraction concept. This offered a view about the several meanings linked with fraction. In other words, it offered diversity of teaching and learning processes as well as reflections about students` strategies and teacher`s teaching methods. The work restored students` self-esteem who felt completely incapable of learning mathematics because they had remained previously in the same school year two or more time due to their several failure experiences with mathematics. The students felt able to learning mathematics, solving activities and problems and enjoying studying mathematics. The results display the importance of student`s action in the learning tasks through the reconstruction of fraction meanings in the school experience in order to occur a meaningful learning situation. The investigation points out the need to explore the acquisition of rational numbers in several situations and in different contexts, and in this way to rethink the teaching of fraction in school / Este trabalho investiga a aquisição do conceito de número racional em sua representação fracionária em um grupo de 36 estudantes do sétimo ano do Ensino Fundamental, numa escola pública do município de Guarapari/ES. Os alunos desenvolveram atividades sobre fração durante cerca de um ano. Em 2009, foi realizado um estudo piloto com os alunos no sexto ano. Em 2010 (segundo semestre), investigou-se esses alunos por meio de atividades de pesquisa e registros desenvolvidos nas aulas. Foi planejada e realizada uma intervenção pedagógica com trinta e nove aulas. Essas consideravam o desenvolvimento cognitivo, afetivo, social e moral dos estudantes. E, ao mesmo tempo, aproveitavam experiências anteriores deles com frações. A intervenção pedagógica permitia-lhes retomar conceitos iniciais de fração, já estudados em anos anteriores. Buscou-se instigar os alunos e compreender estratégias cognitivas usadas por eles, conduzindo-os no processo de (re)descoberta e (re)construção dos diferentes significados de fração. Isso ocorreu enquanto iam experimentando e manipulando com materiais concretos e/ou representações gráficas. No estudo, nós descrevemos algumas estratégias cognitivas utilizadas pelos alunos. Verificamos desconexão entre a compreensão dos alunos sobre divisão e fração. De início, e mesmo no decorrer da pesquisa, as estratégias dos alunos se limitavam a enfatizar o significado de parte-todo. Nas fases iniciais de nosso trabalho, constatamos uma forte tendência de alguns alunos em associar a ideia de fração em figuras geométricas como a relação entre as partes pintadas e as partes não pintadas de uma figura. Além de demonstrarem não compreender as outras ideias e significados de fração como parte-todo, razão, divisão ou quociente, e operador multiplicativo. Durante o caminhar da investigação levou-se em consideração o conhecimento informal dos alunos, e as diferentes estratégias utilizadas por eles em atividades individuais e em grupo. Isso valorizou conhecimentos, ações, estratégias cognitivas e diálogos dos alunos em aula. E promoveu interações entre eles e com o professor a respeito de matemática e, em particular, do conceito de fração. Isso proporcionou um olhar sobre os diversos significados associados com o tema. Ou seja, permitiu diversidade de processos de ensino e aprendizagem, assim como reflexão sobre as estratégias usadas pelos alunos e procedimentos de ensino do professor. O trabalho resgatou a autoestima de alunos que se sentiam anteriormente incapacitados de aprender matemática por terem duas ou mais reprovações anteriores em matemática. Os alunos se sentiram capazes de aprender, resolver atividades e problemas matemáticos e gostar de estudar matemática. Os resultados revelam a importância da atuação do aluno nas tarefas de aprendizagem por meio da reconstrução de significados de fração na experiência escolar para que ocorra uma situação de aprendizagem significativa. A pesquisa aponta a necessidade de explorar a aquisição de números racionais em várias situações e em diferentes contextos, e assim repensar o ensino de fração na escola

In the past years, several network reconstruction methods modeled as Gaussian Graphical Model in high dimensional settings where proposed. In this work we will analyze three different methods, the Graphical Lasso (GLasso), Graphical Ridge (GGMridge) and a novel method called LPC, or Local Partial Correlation. The evaluation will be performed in high dimensional data generated from different simulated random graph structures (Erdos-Renyi, Barabasi-Albert, Watts-Strogatz ), using Receiver Operating Characteristic or ROC curve. We will also apply the methods in the reconstruction of genetic co-expression network for the differentially expressed genes in cervical cancer tumors. / Vários métodos tem sido propostos para a reconstrução de redes em alta dimensão, que e tratada como um Modelo Gráfico Gaussiano. Neste trabalho vamos analisar três métodos diferentes, o método Graphical Lasso (GLasso), Graphical Ridge (GGMridge) e um novo método chamado LPC, ou Correlação Parcial Local. A avaliação será realizada em dados de alta dimensão, gerados a partir de grafos aleatórios (Erdos-Renyi, Barabasi-Albert, Watts-Strogatz ), usando Receptor de Operação Característica, ou curva ROC. Aplicaremos também os metidos apresentados, na reconstrução da rede de co-expressão gênica para tumores de câncer cervical.

Descrevemos os processos de captura, criação e micromanipulação cirúrgica das moscas Chrysomya megacephala. Apresentamos os processos de geração de estímulo e registro da atividade dos dois neurônios H1 localizados na placa lobular de seu cérebro. Um primeiro resultado apresentado refere-se a acuidade de seu sistema visual. Desenvolvemos um procedimento para comparar sua taxa de disparos espontâneos com as respostas do neurônio H1 quando sujeito a estímulos de excitação e inibição. Mostramos que o sistema visual da mosca não está apenas adaptado a detectar grandes fluxos ópticos mas também, é capaz de detectar pequenas velocidades de aproximadamente 1, 5o.s-1 e de apenas 0,25o de amplitude. Estes valores mostram que a mosca é capaz de detectar deslocamentos angulares muito menores do que sua abertura omatidial, = 1 2o. Outro resultado apresentado é obtido ao estudarmos o processo de codificação-decodificação neural. Alguns sistemas sensoriais agem como um conversor analógico-digital, recebendo um estímulo S(t) e codificando-o em uma sequência de pulsos, spikes. O processo de decodificação da resposta neural consiste em receber este conjunto pulsos e gerar uma estimativa Se(t) do estmulo. Este processo requer a computação e subsequente inversão de funções de correlação de alta ordem. A dimensão das matrizes que representam estas funções pode se tornar proibitivamente grande. Apresentamos um eficiente método para reduzir estas funções de correlação. Esta aproximação tem baixo custo computacional, evita a inversão de grandes matrizes e nos da um excelente resultado para a reconstrução do estímulo. Testamos a qualidade de nossa reconstrução sobre estímulos de rotação e translação. A contribuição dos núcleos de segunda ordem para a reconstrução do estímulo é de apenas 8% da contribuição dos núcleos de primeira ordem. Entretanto, em instantes específicos, a adição destes núcleos pode representar uma contribuição de ate 100%. Finalmente, investigamos quais atributos do estímulo são codificados pelos neurônios H1. Nosso espaço de estímulos possui um conjunto da ordem de 2 × 1096 elementos. É impossível imaginar que o sistema formado pelos dois neurônios H1 seja capaz de codificar eficientemente esta enorme quantidade de elementos. É razoável considerar que este sistema seja ao menos capaz de codificar um atributo essencial do movimento, seu sentido - rotações horizontais para direita ou para esquerda. Desta forma, apresentamos dois estímulos distintos para a mosca, um no qual suas velocidades são retiradas de uma distribuição Gaussiana e outro que contem apenas o sentido deste movimento. Obtemos uma correlação da ordem de 80 - 90% entre as estimativas de ambos os estímulos, estimativas obtidas através do processo de reconstrução linear. Obtemos aproximadamente 85% de eficiência na predição do sentido deste movimento. Ao utilizarmos a Teoria da Informação, encontramos uma diferença de apenas 10% entre as taxas de informação transmitida sobre os estímulos Gaussiano e sua versão reduzida. Concluímos que a propriedade comum a estes dois estímulos, o sentido do movimento, é o atributo relevante a ser codificado pelos neurônios H1. / We describe the practices of capturing, creation, and microsurgery of the flies Chrysomya megacephala. We present the procedures of stimulus generation and recording of the activity of the two H1 neurons in the lobula plate of its brain. One first result presented is related to its visual system acuity. We developed a method to compare its spontaneous firing rate with the H1s responses to excitatory and inhibitory stimuli. We show that the flys visual system is not only adapted to detect large optic flows but is also capable to detect small velocities about 1, 5o.s-1 with just 0, 25o of amplitude. These values show that the fly is capable to detect angular displacements much smallers than its ommatidial aperture, = 1 2o. Another relevant result is attained studying the processes of neural encode-decode. Some sensorial systems act as an analog-to-digital conversor, these systems encode the input stimulus S(t) in a sequence of action potential, spikes. The decoding process of the neural response consists of capturing this set of spikes and to generate an estimate Se(t) of the stimulus. This process requires the computation and subsequent inversion of high order correlations functions. The dimension of the matrixes that represent these functions can become prohibitively large. We present an efficient method to reduce these correlation functions. This approximation has low computational cost, avoids large matrixes inversion and give to us an excellent result to the stimulus reconstruction. We tested the reconstruction quality of rotational and translational stimuli. The contribution of second order stimulus reconstruction kernels is just 8% of first order kernels contribution. However, in specific times, the addition of these kernels may represent a 100% contribution. Finally, we investigate which stimulus features are codified by the H1 neurons. The stimulus space has a set of about 2 × 1096 elements. It is impossible to imagine that the system formed by the two H1 neurons could be able to encode efficiently this amount of elements. It is reasonable to consider that this system is at least able to encode an essencial characteristic of movement, its direction horizontal rotations to the right or to the left. Therefore, we presente two different stimuli to the fly, one which have velocities taken from a Gaussian distribution and another which contains just the direction of this movement. We obtain about 80 - 90% correlation between the estimates of both stimuli, estimates obtained through linear reconstruction methods. We obtain about 85% of efficiency in the prediction of stimulus direction. We find just a 10% difference between the information rate transmitted about the Gaussian stimulus and its reduced version using Information Theory. We conclude that the common attribute of these stimuli, the direction of movement, is the relevant attribute to be codified by the H1 neurons.

A hiperplasia do processo coronóide é uma afecção que causa uma limitada mobilidade mandibular e conseqüente limitação de abertura da boca. Não apresenta sintomatologia dolorosa, e tem progressão lenta, levando o paciente a procurar por tratamento somente se a limitação de abertura for severa a ponto de prejudicar as funções mastigatórias normais. Muitos casos levam clínicos a tratarem o paciente como portador de disfunção da articulação têmporo mandibular (DTM). Este trabalho se propõe a avaliar a tomografia computadorizada (TC) como método para auxiliar na elaboração do diagnóstico e no planejamento cirúrgico desta anomalia, estudando a presença da hiperplasia do processo coronóide pela observação de imagens obtidas por meio da Tomografia Computadorizada Helicoidal, considerando as imagens volumétricas multiplanar e 3D, e as suas associações. Foram utilizadas imagens de arquivo dos exames de tomografia computadorizada helicoidal de 152 pacientes que apresentavam sinais e sintomas de Disfunção Têmporo Mandibular (DTM) encaminhados para a Unidade de Diagnóstico Dento-Maxilo-Facial da Clínica Félix Boada, na cidade de Caracas - Venezuela, para exame tomográfico da ATM. Dos 152 pacientes, foram selecionados 20 casos, que eram de portadores de sinais e/ou sintomas de Disfunção Têmporo Mandibular, mas que, ao exame realizado, constatou-se a presença da hiperplasia do processo coronóide. Os dados dos 20 pacientes foram comparados, de maneira a identificar as possíveis diferenças entre as opiniões de 5 cirurgiões dentistas radiologistas e de 5 cirurgiões dentistas buco-maxilo-faciais. Utilizou-se a técnica da Análise de Médias (Analysis of Means - ANOM), que calcula uma média geral entre os 5 observadores de cada especialidade, e um intervalo que indica quais observadores tiveram opiniões semelhantes e quais tiveram opiniões diversas. Depois foi feita a comparação entre os dois grupos, utilizando o teste das proporções. Em conclusão, os observadores acharam as imagens MPR mais esclarecedoras que as reconstruções volumétricas 3D, na maioria dos casos de hiperplasia do processo coronóide, quando esses recursos foram avaliados separadamente. Contudo, acharam imprescindível a utilização de ambas as imagens, em associação ou não, indicando-as para o estudo da hiperplasia do processo coronóide. A hipomobilidade foi observada na articulação temporomandibular, no lado acometido pela hiperplasia do processo coronóide, em 55,2% dos casos / The Coronoid Process Hyperplasia is an affection that causes a limited mandibular mobility and a consequent limitation in mouth opening. It doesn’t present any painful symptomatology and has a slow progression, leading the patient to look for treatment only when the opening limitation is severe to the point of impairing regular masticatory functions. Many cases lead clinicians to treat the patient as he had a temporomandibular dysfunction. This work proposed an evaluation of the CT as an auxiliary method in the elaboration of the diagnosis and in the surgical planning of that anomaly by studying the presence of the Coronoid Process Hyperplasia through the observation of images obtained by means of the Helicoidal Computerized Tomography, considering the volumetric multiplane and 3D images and their associations. Filed images of Helicoidal Computerized Tomography were used, belonging to the examination of 152 patients who presented symptoms of temporomandibular dysfunction and were all directed to the Dento-Maxillo-Facial Diagnosis Unit of the Clinica Felix Boada in the city of Caracas – Venezuela for TMA tomographic examination. Of the 152 patients 20 were selected who showed signs or symptoms of TMA dysfunction and Coronoid Process Hyperplasia was detected. Data of the 20 patients were compared in order to identify possible differences among the opinions of 5 radiologist specialists and 5 buco-maxillo -facial specialists. The Analysis of Means – ANOM was used to calculate a general average among the 5 specialists in each specialty and a gap that opinions and which ones had different opinions. Afterwards the comparison between the 2 groups was made using the Proportion Test. The observers concluded that the MPR images were more clarifying than the 3D images in most of the cases of coronoid process hyperplasia, especially when those resources were evaluated separately. Although they found vital the utilization of both images in association or not and indicated them to the study of the Coronoid Process Hyperplasia. Hypo mobility was observed in the TMA in the affected side in 55,2% of the cases

A obtenção e a reconstrução da geometria tridimensional (3D) de objetos e ambientes têm importância crescente em áreas como visão computacional e computação gráfica. As formas atuais de obtenção e reconstrução 3D necessitam de equipamentos e montagens sofisticadas que, por conseqüência, têm custos elevados e aplicação limitada. Este trabalho apresenta criticamente os principais algoritmos para a reconstrução 3D a partir de par de imagens estéreo e identifica os mais viáveis para utilização com equipamentos convencionais. Por meio da implementação de alguns destes algoritmos, da comparação dos resultados obtidos em sua execução e também pela comparação com os resultados encontrados na literatura, são identificadas as principais deficiências. São propostas adequações aos algoritmos existentes, em particular, é apresentada a proposta da técnica das faixas que proporciona a redução drástica no consumo de memória para o processamento da geometria 3D e que possui desempenho computacional melhor em relação às técnicas tradicionais. Foi implementado um protótipo de sistema de reconstrução 3D que permite a reconstrução pelas diferentes técnicas estudadas e propostas, bem como permite visualizar o cenário reconstruído sob diferentes pontos de vista de forma interativa. / The acquisition and reconstruction of three-dimensional (3D) geometry of objects and environments have their importance growing in areas such as Computer Vision and Computer Graphics. The current methods to acquire and reconstruct three-dimensional data need sophisticated equipments and assemblies, which have expensive costs and limited applications. This work presents the main algorithms for 3D reconstruction using a pair of stereo images and identifies which are viable to use with conventional equipments. Through the implementation of some of these algorithms, by comparing the results obtained and comparing with the results presented in the literature, the main limitations were identified. This work proposes adjustments in the existing algorithms, in particular it proposes the stripping technique, which provides a huge memory usage reduction for 3D geometry processing and better computing performance if compared with traditional approaches. A prototype system for 3D reconstruction was implemented, which allows the reconstruction using the different researched and proposed techniques and allows interactive visualization of the reconstructed scene in different angles.

Imageamento acústico é um problema computacionalmente caro e mal-condicionado, que envolve estimar distribuições de fontes com grandes arranjos de microfones. O método clássico para imageamento acústico utiliza beamforming, e produz a distribuição de fontes de interesse convoluída com a função de espalhamento do arranjo. Esta convolução borra a imagem ideal, significativamente diminuindo sua resolução. Convoluções podem ser evitadas com técnicas de ajuste de covariância, que produzem estimativas de alta resolução. Porém, estas têm sido evitadas devido ao seu alto custo computacional. Nesta tese, admitimos um arranjo bidimensional com geometria separável, e desenvolvemos transformadas rápidas para acelerar imagens acústicas em várias ordens de grandeza. Estas transformadas são genéricas, e podem ser aplicadas para acelerar beamforming, algoritmos de deconvolução e métodos de mínimos quadrados regularizados. Assim, obtemos imagens de alta resolução com algoritmos estado-da-arte, mantendo baixo custo computacional. Mostramos que arranjos separáveis produzem estimativas competitivas com as de geometrias espirais logaritmicas, mas com enormes vantagens computacionais. Finalmente, mostramos como estender este método para incorporar calibração, um modelo para propagação em campo próximo e superfícies focais arbitrárias, abrindo novas possibilidades para imagens acústicas. / Acoustic imaging is a computationally intensive and ill-conditioned inverse problem, which involves estimating high resolution source distributions with large microphone arrays. The classical method for acoustic imaging consists of beamforming, and produces the source distribution of interest convolved with the array point spread function. This convolution smears the image of interest, significantly reducing its effective resolution. Convolutions can be avoided with covariance fitting methods, which have been known to produce robust high-resolution estimates. However, these have been avoided due to prohibitive computational costs. In this thesis, we assume a 2D separable array geometry, and develop fast transforms to accelerate acoustic imaging by several orders of magnitude with respect to previous methods. These transforms are very generic, and can be applied to accelerate beamforming, deconvolution algorithms and regularized least-squares solvers. Thus, one can obtain high-resolution images with state-of-the-art algorithms, while maintaining low computational cost. We show that separable arrays deliver accuracy competitive with multi-arm spiral geometries, while producing huge computational benefits. Finally, we show how to extend this approach with array calibration, a near-field propagation model and arbitrary focal surfaces, opening new and exciting possibilities for acoustic imaging.