A emergência de relações não diretamente treinadas e a formação de classes de estímulos equivalentes têm sido demonstradas após treinos com o procedimento matching-to-sample em humanos. Entretanto, estudos com não-humanos têm encontrado dificuldade em demonstrálas. Estudos que utilizaram procedimentos alternativos ao matching-to-sample com pombos sugerem a emergência de relações de dentidade e simetria a partir do procedimento go/no-go. O presente estudo pretendeu avaliar se o procedimento go/no-go com estímulos compostos produziria relações emergentes de simetria, transitividade e equivalência, que atestam a formação de classes de equivalência, utilizando pombos como sujeitos. Três pombos passaram por um treino (AB e BC) de discriminação sucessiva, no qual responder aos compostos A1B1, A2B2, B1C1 e B2C2 foi consequenciado com alimento em VI60 e responder aos compostos A1B2, A2B1, B1C2 e B2C1 não foi seguido de consequência programada. Os testes envolveram compostos formados pelas recombinações dos elementos dos compostos de treino: BA e CB (simetria), AC (transitividade) e CA (equivalência). Todos os pombos apresentaram desempenhos indicativos de emergência de simetria, mas não de transitividade e equivalência. Esses resultados sugerem que testes de simetria com o procedimento go/no-go com estímulos compostos podem avaliar repertórios diferentes dos testes de simetria com o procedimento matching-to-sample, uma vez que no caso desse último procedimento a literatura indica maiores dificuldades de se estabelecer simetria do que transitividade. Outra possibilidade é que o procedimento go/no-go com estímulos compostos seria mais eficaz para testar emergência de simetria. Futuros estudos poderão investigar quais parâmetros do procedimento go/no-go com estímulos compostos poderiam favorecer a emergência também das relações de transitividade e equivalência. / Emergence of not directly trained relations and formation of stimulus equivalence classes have been shown using matching-to-sample procedure in humans. However, studies found difficulties to demonstrate these relations in nonhumans. Studies with alternative procedures suggest the emergence of identity and symmetry relations with the go/no-go procedure in pigeons. The present study aimed to evaluate if the go/no-go procedure with compound stimuli would produce symmetry, transitivity and equivalence relations with pigeons as subjects. Three pigeons were submitted to a successive discrimination training in which responding in the presence of the compounds A1B1, A2B2, B1C1 and B2C2 was followed by food and responding to A1B2, A2B1, B1C2 and B2C1 was not followed by programmed consequence. During tests, the compounds were formed by recombination of the elements of training compounds: BA and CB (symmetry), AC (transitivity) and CA (equivalence). All pigeons showed emergence of symmetry, but not transitivity and equivalence. These results suggest that symmetry tests with go/no-go procedure with compound stimuli would evaluate different repertories than the symmetry tests with matching-to-sample procedure because studies with matching-to-sample procedure indicate difficulties in establishing symmetry but not to establish transitivity. Another possibility is that the go/no-go procedure with compound stimuli would be more efficient to test emergence of symmetry. Future studies could investigate which parameters in a go/no-go procedure with compound stimuli would favor the emergence of transitivity and equivalence relations.

Submitted by Marlene Aparecida de Souza Cardozo (mcardozo@pucsp.br) on 2018-03-09T13:39:47Z No. of bitstreams: 1 Maria da Conceição dos Santos França.pdf: 8749148 bytes, checksum: f544d51695b70f24af01d479675107ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T13:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria da Conceição dos Santos França.pdf: 8749148 bytes, checksum: f544d51695b70f24af01d479675107ba (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This dissertation entitled "Study of symmetry from geometric patterns of “panarias”: Research and ethnomathematics interventions for classroom", articulates the African art of “Cabo Verde” fabrics and the teaching of mathematics, based in orthogonal symmetry, and study an alternative for the teaching and learning of this mathematical school theme for students from vulnerable neighborhoods mainly "Afro-descendant". The objective is to change a formal classroom in an environment in which scientific knowledge of formal education is worked through African cultural practices. This research is about African culture and mathematics teaching mode with qualitative approach in classroom through semi-structured interviews and pedagogical actions. Ethnomathematics was chosen as theoretical basis, with theoretical points of cultural identity. The research was motivated by the low rate of students learning mathematical contents, especially in geometry, in a Municipal Elementary School in São Paulo, where the researcher teaches. The question that guides the research is: What potential geometric patterns of “panarias Cabo-verdianas” can contribute to the learning of orthogonal symmetry in a seventh-grade mathematics classroom in an elementary school? There are four ways for that: 1. Study “Cabo Verde” culture, “panaria” elements. 2- Research in “Cabo Verde” interviewing artisans and working with a teacher who uses the geometric patterns in the school with the purposes of teaching arts. 3- Adapting methods used by the teacher and development of work plan to the classroom in Brazil. 4- The application of the method developed in the classroom and its evaluation. Over the development of the activities proposed and analyzes made, there are evidence that our objectives have been achieved. There was a dialogue with African culture, especially with “Cabo-verdiana” culture. The students appear to have appropriated the construct "axis of symmetry", fundamental to understand the concept of axis of symmetry. They construct and/or rebuild concepts of geometry by looking and constructing symmetrical figures, especially the concepts related to triangles and regular quadrilaterals / Esta dissertação intitulada “Estudo da simetria a partir de padrões geométricos das panarias: Pesquisa e intervenções etnomatemáticas para sala de aula”, articula a arte africana dos tecidos de Cabo Verde e o ensino de matemática, como base na simetria ortogonal, e estuda uma alternativa para o ensino e a aprendizagem dessa temática matemática escolar para alunos de bairros vulneráveis de maioria “afrodescendente”. Procura-se a transformação do espaço formal da sala de aula em um ambiente em que conhecimentos científicos da educação formal sejam trabalhados com os fazeres culturais africanos. Trata-se de uma pesquisa sobre a cultura africana e o ensino de matemática executado com abordagem qualitativa de sala de aula por meio de entrevistas semiestruturadas e ações pedagógicas. Escolheu-se como base teórica a Etnomatemática, com apontamentos teóricos de identidade cultural. A motivação da pesquisa deu-se pelo baixo índice de aprendizagem dos estudantes com os conteúdos matemáticos, em específico a geometria, da Escola Municipal de Ensino Fundamental (EMEF) em São Paulo, na qual a pesquisadora leciona. A questão que permeia a pesquisa é: Que potencialidades de padrões geométricos das panarias cabo-verdianas podem contribuir com o processo de aprendizagem da simetria ortogonal em uma sala de aula de matemática do sétimo ano do ensino fundamental? Quatro caminhos foram tomados: 1. estudo sobre a cultura de Cabo Verde, dos elementos da panaria. 2- Pesquisa em Cabo Verde envolvendo entrevistas com artesões e trabalho com uma professora que utiliza os padrões geométricos na escola com a finalidades do ensino de artes. 3- Adaptação dos métodos utilizados pela professora e desenvolvimento de plano de trabalho para a sala de aula no Brasil. 4- Aplicação do método desenvolvido em sala de aula e sua avaliação. Ao longo do desenvolvimento das atividades propostas e das análises feitas, há indícios de que nossos objetivos foram alcançados. Houve um diálogo com a cultura africana, em especial com a cultura cabo-verdiana. Os alunos parecem ter se apropriado do constructo “eixo de simetria”, fundamental para compreender o conceito de simetria axial. E ao olhar e construir figuras simétricas, eles constroem e/ou reconstroem também conceitos de geometria, principalmente, os conceitos relacionados com triângulos e quadriláteros regulares.

O grande desafio da Epidemiologia Genética, atualmente, é identificar, em um espaço de variáveis preditoras de alta dimensão e esparso, fatores de risco genéticos para doenças complexas. Um delineamento amostral útil nestes estudos é coletar dados de trios, que são pequenos núcleos familiares (pai e mãe, livres da doença, e filho afetado) e, em cada indivíduo, obter dados do genótipo de marcadores moleculares, sendo a plataforma de marcadores do tipo SNPs (do inglês, Single Nucleotide Polymorphism), com cerca de 1 milhão de variáveis preditoras genéticas, a mais adotada. Neste trabalho é proposto um procedimento em múltiplos estágios para identificar SNPs associados com a doença em dados de trios. A primeira etapa do procedimento é baseada em uma série de análises unilocos (para cada variável preditora), usando um teste de simetria em tabelas de contingência 2 x 2 (conhecido, em Genética, como teste TDT, do inglês, Transmission Disequilibrium Test). Em um segundo estágio da análise, os resultados destes testes são usados para construir uma estatística de somas acumuladas padronizadas (CUSUM) que permite a seleção de conjuntos de SNPs (isto é, conjuntos de variáveis preditoras), possivelmente associados com a doença. Como um terceiro passo da análise, nas regiões selecionadas no passo dois, são realizadas análises de simetria via testes exatos considerando tabelas 2 x 2 e 4 x 4 (pares de SNPs). A formulação do TDT em termos de testes de simetria é uma inovação na área de Genética e facilita a extensão do caso uniloco para o multilocos. A contribuição deste trabalho reside ainda na formulação exata do teste que é útil em situações de amostras pequenas que ocorrem com frequência em dados de trios. Neste caso inferências parciais foram realizadas a partir de decomposições apropriadas da função de verossimilhança. A modelagem do problema em termos do modelo logístico permitiu concluir que não é necessário corrigir a associação para o efeito de covariáveis avaliadas nos pais. O procedimento é implementado usando recursos dos aplicativos PLINK e R. A aplicação é realizada utilizando dados de 71 trios da população brasileira, em que os indivíduos caso (filhos) foram definidos em termos da ocorrência de uma cardiopatia e, em cada um dos 213 indivíduos, estão disponíveis dados genéticos de uma plataforma de SNPs. / Currently, the great challenge of Genetic Epidemiology is to identify, in a high dimensional and sparse space of predictor variables, genetic risk factors for complex diseases. A useful sampling design in these studies is to collect data from trios, which are small nuclear families (father and mother, free from disease, and affected child), and obtain genotypic information from each individual. The molecular markers platform most commonly used for this purpose is of SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), with about 1 million genetic predictor variables. This work proposes a multi-stage procedure to identify SNPs associated with disease using data from trios. The first step of the procedure is based on a series of single locus analysis (for each predictor variable) using a test for symmetry in 2 x 2 contingency tables (known in genetics as TDT (Transmission Disequilibrium Test). In a second stage of the analysis, the results of these tests are used to construct a standard statistic of the cumulative sums (CUSUM), which allows the selection of sets of adjacent SNPs (ie, sets of predictor variables), possibly associated with the disease. As a third step of the analysis, in the regions selected in step two, are performed an extended analysis of symmetry considering 4 x 4 contingency tables. The TDT formulation in terms of symmetry tests is an innovation in the genetics area and facilitates the extension of the single locus analysis to the multiloci case. The contribution of this work lies in the exact formulation of the symmetry test for square contingency tables that is useful in situations of small sample sizes that often occur in data from trios. In this case, partial inferences were performed from appropriate decompositions of the likelihood function. The structural modeling of the problem in terms of logistic model allowed us to conclude that there is no need to adjust the association for data from parents, but only for the effect of covariates evaluated in each parental haplotype. The procedure is implemented using resources of the R statistical environment and Plink. The application is performed using real data from 71 trios of the Southeast Brazilian population, in which affected child was defined in terms of the occurrence of one congenital heart disease, and in each of the 213 individuals, genomic data were collected using Affymetrix SNP 6.0 platform.

A emergência de relações não diretamente treinadas e a formação de classes de estímulos equivalentes têm sido demonstradas após treinos com o procedimento matching-to-sample em humanos. Entretanto, estudos com não-humanos têm encontrado dificuldade em demonstrálas. Estudos que utilizaram procedimentos alternativos ao matching-to-sample com pombos sugerem a emergência de relações de dentidade e simetria a partir do procedimento go/no-go. O presente estudo pretendeu avaliar se o procedimento go/no-go com estímulos compostos produziria relações emergentes de simetria, transitividade e equivalência, que atestam a formação de classes de equivalência, utilizando pombos como sujeitos. Três pombos passaram por um treino (AB e BC) de discriminação sucessiva, no qual responder aos compostos A1B1, A2B2, B1C1 e B2C2 foi consequenciado com alimento em VI60 e responder aos compostos A1B2, A2B1, B1C2 e B2C1 não foi seguido de consequência programada. Os testes envolveram compostos formados pelas recombinações dos elementos dos compostos de treino: BA e CB (simetria), AC (transitividade) e CA (equivalência). Todos os pombos apresentaram desempenhos indicativos de emergência de simetria, mas não de transitividade e equivalência. Esses resultados sugerem que testes de simetria com o procedimento go/no-go com estímulos compostos podem avaliar repertórios diferentes dos testes de simetria com o procedimento matching-to-sample, uma vez que no caso desse último procedimento a literatura indica maiores dificuldades de se estabelecer simetria do que transitividade. Outra possibilidade é que o procedimento go/no-go com estímulos compostos seria mais eficaz para testar emergência de simetria. Futuros estudos poderão investigar quais parâmetros do procedimento go/no-go com estímulos compostos poderiam favorecer a emergência também das relações de transitividade e equivalência. / Emergence of not directly trained relations and formation of stimulus equivalence classes have been shown using matching-to-sample procedure in humans. However, studies found difficulties to demonstrate these relations in nonhumans. Studies with alternative procedures suggest the emergence of identity and symmetry relations with the go/no-go procedure in pigeons. The present study aimed to evaluate if the go/no-go procedure with compound stimuli would produce symmetry, transitivity and equivalence relations with pigeons as subjects. Three pigeons were submitted to a successive discrimination training in which responding in the presence of the compounds A1B1, A2B2, B1C1 and B2C2 was followed by food and responding to A1B2, A2B1, B1C2 and B2C1 was not followed by programmed consequence. During tests, the compounds were formed by recombination of the elements of training compounds: BA and CB (symmetry), AC (transitivity) and CA (equivalence). All pigeons showed emergence of symmetry, but not transitivity and equivalence. These results suggest that symmetry tests with go/no-go procedure with compound stimuli would evaluate different repertories than the symmetry tests with matching-to-sample procedure because studies with matching-to-sample procedure indicate difficulties in establishing symmetry but not to establish transitivity. Another possibility is that the go/no-go procedure with compound stimuli would be more efficient to test emergence of symmetry. Future studies could investigate which parameters in a go/no-go procedure with compound stimuli would favor the emergence of transitivity and equivalence relations.

Sistemas alostéricos são característicos de proteínas com um ou mais estados de equilíbrio. Nesse sentido, uma enzima passa por modificações de sua atividade quando um substrato cooperativo se liga a um estado ou outro (1). Estes estados são reconhecidos por possuírem uma conformação mais estável e coexistirem num ensemble. Este trabalho sustenta que tais proteínas oscilem naturalmente entre esses estados. Experimentos de difração de raios-X e RMN, que proporcionam parâmetros de deslocamento anisotrópicos e tempos de relaxação de spin nuclear, já demonstram a coexistência de ambos estados em solução e descrevem o movimento como uma mudança de equilíbrio populacional dos confórmeros (2). Também é possível desenvolver métodos numéricos, como o cálculo de modos normais e a simulação de dinâmica molecular, para associar a geometria proteica a um movimento sobre determinado potencial de campos de força. O sistema adotado para o desenvolvimento desses estudos é a enzima alostérica Glucosamina-6-fosfato Desaminase. Características que defendem seu uso são sua reversibilidade catalítica, rápido equilíbrio cinético e muito baixa afinidade do estado T por ligantes. Sua estrutura também já foi resolvida por experimentos de cristalografia, identificando ambos estados alostéricos. E a caracterização das mudanças estruturais entre os estados T e R está bem estabelecida, identificando diferentes subunidades a distintos graus de rotação e prevendo uma oscilação de baixa frequência entre eles (3). Resultados obtidos neste projeto constituem: (a) uma dinâmica de 100ns partindo do estado T de toda a proteína (hexamérica) solvatada explicitamente, formando um ensemble NVT de 92000 átomos através do programa NAMD, usando o campo de forças CHARMM; (b) análise de componentes principais aproveitando esta dinâmica e usando algoritmos do programa Gromacs; (c) e análise de modos normais, em que os cálculos de minimização de energia foram feitos pelo programa Gromacs sob o campo de forças ENCADV, no vácuo. Análises desses resultados envolvem cálculos de RMSDs e flutuações, trajetórias calculadas para os autovetores oriundos de NMA ou de PCA, fatores de Debye-Waller e a confirmação visual (e gráficos de distância entre resíduos) de aproximação a um estado ou outro. Como a prévia caracterização da movimentação alostérica, identificava duas regiões para cada monômero como representativas de corpos rígidos, também é desenvolvida uma análise por tensores de inércia. Espera-se que, ao longo do tempo, essas subunidades se comportem como corpos quase rígidos e os movimentos destas regiões rígidas correspondam a uma maior representatividade da transição alostérica. Assim, a caracterização dos tensores seria capaz de filtrar movimentos de mais alta frequência que constituem ruído em relação a movimentos funcionais da proteína. - Algoritmos para cálculos matriciais dos tensores foram escritos em Fortran e em TCl. / Allosteric systems are characteristic of proteins with one or more equilibrium states. Such an enzyme experiences a modification of its activity when a cooperative substrate binds to a state or another, thus, establishing a change in population equilibrium (1). These states are recognized by having a more stable conformation, and they coexist in an ensemble. X-ray diffraction and NMR experiments already demonstrated this dynamic equilibrium, and simulation methods, as molecular dynamics and normal mode analysis, generally provide a more complete proof (2).The allosteric enzyme Glucosamine-6-Phosphate Deaminase appeared to be a good model to better understand the equilibrium dynamics as essential to the protein function, given its reversibility of the catalysis and rapid-equilibrium kinetic mechanism. It also has the structure elucidated for both its conformers (3). A computational approach would now give better perspective on how the conformational changes occur. A set of results of this latter kind were obtained: (a) a 100ns dynamic starting at the hexameric T conformer, explicitly solvated, building a NVT ensemble using NAMD program and CHARMM force field; (b) a principal components analysis making use of the calculated dynamic and of the Gromacs algorithms; (c) and normal mode analysis of the T conformer structure (pdb code 1fsf) minimized with Gromacs program using ENCADV vacuum force field. Not only the conventional analyses for these results (fluctuations and projections) were taken, but also an inertia tensor analysis was developed. As the allosteric conformational change, for this protein, was described by the displacement of only two rigid body subunits³, its description by inertia tensors should act as a filter for the high frequency and functionally uninteresting motions, which normally constitute only noise.

Simetrias compõe parte integral da análise na Teoria das Matrizes Aleatórias (RMT). As simetrias de inversão temporal e rotacional são aspectos-chave do Ensemble Gaussiano Ortogonal (GOE), enquanto esta última é quebrada no Ensemble Gaussiano Simplético (GSE) e ambas são quebradas no Conjunto Unitário Gaussiano (GUE). Desde o final da década de 1990, o crescente interesse no campo dos sistemas quânticos PT-simétricos levou os pesquisadores a considerar o efeito, em matrizes aleatórias, dessa classe de simetrias, bem como simetrias pseudo-hermitianas. A principal questão a ser respondida pela pesquisa apresentada nesta tese é se a simetria PT ou, de forma mais geral, a pseudo-Hermiticidade implica alguma distribuição de probabilidade específica para os autovalores. Ou, em outras palavras, se há um aspecto comum transmitido por tal simetria que pode ser usada para modelar alguma classe particular de sistemas físicos. A abordagem inicial considerada consistiu na introdução de um conjunto pseudo-hermitiano, isospectral ao conjunto -Hermite, que apresentaria o tipo de quebra de realidade típico dos sistemas PT-simétricos. Nesse modelo, a primeira abordagem adotada foi a introdução de perturbações que quebraram a realidade dos espectros. Os resultados obtidos permitem concluir que a transformação em seu similar pseudo-hermitiano conduz a um sistema assintoticamente instável. Esse modelo foi extendido ao considerar um pseudo-hermitiano não positivo, que leva a uma quebra similar na realidade dos espectros. Este caso apresenta um comportamento mais próximo do típico dos sistemas PT-simétricos presentes na literatura. Um modelo denso geral baseado em projetores foi proposto, e duas realizações particulares deste modelo receberam atenção mais detalhada. O comportamento espectral também foi similar àquele típico da simetria PT para as duas realizações consideradas, e seus limites assintóticos foram conectados a conjuntos clássicos de teoria de matriz aleatória. Além disso, as propriedades de seus polinômios característicos médios foram obtidas e os limites assintóticos desses polinômios também foram considerados e relacionados a polinômios clássicos. O comportamento estatístico deste conjunto foi estudado e comparado com o destes polinômios. Impor a pseudo-Hermiticidade não parece implicar qualquer distribuição particular de autovalores, sendo a característica comum a quebra da realidade dos autovalores comumente encontrados na literatura de simetria PT. O resultado mais notável dos estudos apresentados nesta tese é o fato de que uma interação pseudo-hermitiana pode ser construída de tal forma que o comportamento espectral médio possa ser controlado calibrando-se o mecanismo de interação, bem como sua intensidade. / The role of symmetries is an integral part of the analysis in Random Matrix Theory (RMT). Time reversal and rotational symmetries are key aspects of the Gaussian Orthogonal Ensemble (GOE), whereas the latter is broken in the Gaussian Sympletic Ensemble (GSE) and both are broken in the Gaussian Unitary Ensemble (GUE). Since the late 1990s, growing interest in the field of PT symmetric quantum systems has led researchers to consider the effect, in random matrices, of this class of symmetries, as well as that of pseudo-Hermitian symmetries. The primary question to be answered by the research presented in this thesis is whether PT-symmetry or, more generally, pseudo-Hermiticity implies some specific probability distribution for the eigenvalues. Or, in other words, whether there is a common aspect imparted by such a symmetry which may be used to model some particular class of physical systems. The initial approach considered consisted of introducing an pseudo-Hermitian ensemble, isospectral to the -Hermite ensemble, which would present the type of reality-breaking typical of PT-symmetrical systems. In this model, the first approach taken was to introduce perturbation which broke the reality of the spectra. The results obtained allow the conclusion that the transformation into its pseudo-Hermitian similar leads into a system which is asymptotically unstable. An extension of this model was to consider a non-positive pseudo-Hermitian , which lead to similar breaking in the reality of the spectra. This case displays behavior closer to that typical of the PT-symmetric systems present in the literature. A general dense projector model was proposed, and two particular realizations of this model were given more detailed attention. The spectral behavior was also similar to that typical of PT-symmetry for the two realizations considered, and their asymptotic limits were shown to connect to classical ensembles of random matrix theory. Furthermore, the properties of their average characteristic polynomials were obtained and the asymptotic limits of these polynomials were also considered and were related to classical polynomials. The statistical behavior of this ensemble was studied and compared to that of these polynomials. Imposing the pseudo-Hermitian does seem not imply any particular eigenvalue distribution, the common feature being the breaking of the reality of the eigenvalues commonly found in PT-symmetry literature. The most notable result of the studies presented herein is the fact that a pseudo-Hermitian interaction may be constructed such that the average spectral behavior may be controlled by calibrating the mechanism of interaction as well as its intensity.

El mètode de detecció de simetria local de reflexió que es presenta, pretén ser una aportació més a la recerca en visió per computador i la robòtica. Com és sabut haches camps d'aplicació impliquen considerar el temps de processament com un paràmetre bàsic. Així doncs, en aquesta tesi no ens conformem en obtenir un algorisme eficient de detecció de simetria si no que es planteja millorar el temps de processame nt a partir de l'obtenció de metodologies i algorismes que tinguin la qualitat de permetre una fácil implantació del processament en paral· lel així com de la implementació de processadors específics.El mètode de detecció de simetria es basa en les contribucions a la simetria de les parelles de segments rectilinis de la imatge. Aquesta aproximació permet una reducció considerable de la complexitat, de la mateixa manera que altres autors utilitzen reduccions basades en diferents agrupacions de punts de contorn, com ara segments d'arcs, b-splines etc. El mètode, així concebut, serà aplicable en imatges on les línies rectes siguin predominats com és el cas de construccions artificials i entorns estructurats.Tot i que l'anterior restricció és important, és adequada per al tipus d'aplicacions que hem exposat anteriorment i ens permet obtenir un mètode de detecció contributiu, a partir de l'acumulació de contribucions locals a la simetria de les parelles de segments rectilinis de la imatge. Es tracta doncs d'un mètode basat en un anàlisi local que mostra els avantatges d'aquesta aproximació mentre que pel fet de tractar-se d'un mètode contributiu millora els dos principals inconvenients de l'aproximació local, és a dir, la sensibilitat al soroll i la inestabilitat, la qual cosa representa una aportació a la superació del dilema "anàlisi local versus anàlisi global".El mètode es composa de quatre etapes:- Obtenció de la llista de segments rectilinis de la imatge- Obtenció dels segments de contribució a la simetria- Càlcul del mapa d'acumulació dels segments de contribució- Extracció d'eixos locals de simetriaUna característica que distingeix el mètode és que proporciona l'abast de la simetria, és a dir, la llargada dels eixos de simetria, precisant-ne els punts inicial i final. Per altra banda la característica contributiva del mètode proposat, ha permès detectar els eixos de simetria local amb una ponderació associada segons la seva importància. D'aquesta forma s'evita el processat d'alt nivell posterior per tal de determinar els eixos més significatius, necessari en la majoria de mètodes basat en l'aproximació local. Respecta la millora del temps de processat i donada la complexitat i extensió del problema de la detecció de simetria, s'ha fet un primer esforç en una de les etapes del mètode de més cost de computació. Concretament s'ha accelerat un procés que forma part del càlcul del mapa d'acumulació esmentat anteriorment, consistent en l'obtenció dels píxels que aproximen, en el pla discret, un segment rectilini especificat per els seus punts inicial i finals. Aquesta millora s'ha obtingut mitjançant un algorisme paral· lel que presenta com avantatges més rellevants: la simplicitat, eficiència i que permet un directa implementació d'un processador dedicat. Per l'altra banda, amb el mateix objectiu de millorar el temps de processament i en base a l'algorisme anterior, s'ha dissenyat un processador paral· lel dedicat que té la capacitat d'obtenir i emmagatzemar simultàniament, en una matriu de registres, el conjunt de píxels que aproximen, en el pla discret, un segment rectilini caracteritzat per els seus punts inicial i final. Una característica molt remarcable del processador és que obté i registra els píxels anteriors en un únic període de rellotge.Finalment per tal de conèixer el paràmetres referents a la seva viabilitat i prestacions, s'ha obtingut, mitjançant la simulació, una versió reduïda amb tecnologia d'alta escala d'integració VLSI en un únic circuit. El disseny obtingut ha mostrat la capacitat de processar17,2 Mega Segments/seg, en el pitjor del casos, mentre que en les condicions més favorables es capaç de processar 57,3 Mega segments/segon. / The method of reflection local symmetry detection presented aims to be a new approach to the research in vision computer and robotics. As we know them, these fields of application imply to consider the processing time as a basic parameter. In this way, in this thesis we shall obtain an efficient algorithm for symmetry detection and, moreover, we will try to improve the processing time with methodologies and algorithms that will be able to embed easily in parallel architectures and the implementation of specific processors.The symmetry detection method is based in symmetry contributions from the straight segments in the image. This approximation permits a considerable reduction in the complexity in the same way that other authors use reductions based in different grouping of contour points, such as arcs, b-splines, etc. The method conceived like this will be applicable in images where straight lines are predominant like in the case of artificial buildings and structured environments.Although the above restriction is important, it is suitable for all kinds of applications that we have exposed previously and it allows us to obtain a contributive detection method from the accumulation of local contribution of symmetry in pairs of straight segments in the image. Thus, it is a method based in the local analysis that shows the advantages of this approach while it improves the two main disadvantages of local approximation because it is a contributive method. These drawbacks are the sensibility to noise and instability which represent a novel approach to the overcoming of the "local analysis versus global analysis" dilemma.Four steps compose the method: - To obtain the straight segments list in the image- To obtain the symmetry contribution segments- To calculate an accumulation map of contribution segments- To extract the local symmetry axes.A distinctive feature is that the method yields the symmetry range, that is, the length of symmetry axes, with precise position of initial and final points.On the other hand, the contributive feature of the proposed method has allowed us to detect the local symmetry axes with an associated weight to their importance. That avoids the posterior high level processing in order to determine the more significative axes needed in most of the approaches based in local approximation. With respect to the improvement of processing time, and given the complexity and extension of the symmetry detection problem, an initial effort has been made in one of the stages of higher computational cost in the method. Specifically, a process in the calculation of the accumulation map has been accelerated, consistently in the achieving of pixels that form, in the discrete plane, a straight segment specified for its initial and final points. This improvement has been obtained with a parallel algorithm that presents more relevant advantages: simplicity, efficiency and it allows a direct implementation with a dedicated processor.Furthermore, with the same objective of processing time improvement and in basis to the above algorithm, a dedicated parallel processor has been designed with the capability to obtain and store simultaneously, in an array of registers, the set of pixels that approximate, in the discrete plane, a straight segment characterised by its initial and final points. A very remarkable feature of the processor is to obtain and store those pixels in a unique clock period.Finally, in order to know the parameters concerning its viability and performance, a simulated reduced version with VLSI (very large scale integration) technology in a unique circuit has been achieved. The obtained design has shown the capability of processing 17.2 million segments per second in the worst case, while in the most favourable conditions it is able to process up to 57.3 million segments per second.

La tesi proposa una sèrie d'algoritmes destinats a obtenir informació del contingut d'electrons lliures presents a la ionosfera. El tipus de dades que s'utilitzaran seran bàsicament les corresponents a receptors de dades del sistema de posicionament global GPS. En aquest context, la tesi proposa dos aproximacions al problema:1. L'ús de dades de receptors de terra GPS combinades amb dades de ionosondes (que permeten obtenir perfils verticals del contingut d'electrons lliures de la ionosfera). Els receptors GPS donen una mesura del contingut total d'electrons en la línia de visió (i.e. integral de la densitat electrònica a través de la línia de visió o Contingut Total Electrònic Oblicu). Ara bé, el problema de les dades GPS de receptors de terra radica en el fet que són observacions bàsicament verticals i això provoca correlacions entre cel·les situades a la mateixa vertical, per tant no es possible descomposar aquesta integral de la densitat electrònica en les distintes parts que la formen. Per tant és necessari introduir un tipus de data addicional que pugui ajudar a desfer aquestes correlacions. Diversos autors proposen l'ús de models físics o dades complementaries a les dades de receptors GPS de terra, per exemple amb dades de receptors GPS embarcats en satèl·lits d'òrbita baixa (Low Earth Orbiters o LEO), associades a línies de visió horitzontal. En aquest treball es proposa l'ús de perfils verticals de densitat electrònica obtinguts a partir de dades de ionosonda. Els resultats obtinguts en aquest treball mostren que és possible expandir en longitud/latitud la resolució vertical que ofereixen els perfils verticals obtinguts a partir de ionosondes, amb discrepàncies similars a altres tècniques de sondeig ionosfèric.2. Nova implementació de l'algoritme d'inversió d'Abel. La inversió d'Abel és una eina que permet obtenir perfils verticals de densitat electrònica a partir de dades GPS de receptors embarcats en LEOs. Per que sigui aplicable, aquesta tècnica pressuposa dues hipòtesis. La primera és que la densitat electrònica depèn només de l'altura (hipòtesis de simetria esfèrica), el qual implica una clara limitació, especialment en zones on la variabilitat horitzontal de la densitat electrònica és alta (per exemple en zones properes a l'anomalia equatorial o durant tempestes ionosfèriques). La segona és assumir que el contingut electrònic per sobre del LEO és negligible, el qual és menys cert a mesura que el LEO té una òrbita més baixa (com és el cas del satèl·lit CHAMP, el qual té una òrbita propera al màxim d'electrons lliures de la ionosfera). L'algoritme proposat en aquesta tesi proposa un apropament que permet la superació de la hipòtesi de simetria esfèrica mitjançant l'ús de dades ionosfèriques que descriuen la variabilitat horitzontal de la densitat electrònica. Per tal de tenir en compte el contingut electrònic per sobre del LEO, s'introdueix una variable extra a l'algoritme, permetent així la seva estimació. Per validar la tècnica, s'han processat distints conjunts de dades corresponents a distints LEOs i èpoques. Les comparacions amb ionosondes confirmen una millora superior al 30% respecte a la clàssica aproximació que assumeix simetria esfèrica.

The purpose of this thesis is to introduce and demonstrate several biological processes or phenomena using posterior lateral line system of zebrafish as a model. The first part of this work focuses on the highly dynamic tissue remodeling under the control of morphogenetic territories. In particular, eya1 gene is studied to add a susbtantial mechanism during migration of lateral line primordium. I propose that combinatorial Wnt/β-catenin and Fgf signaling control the spatialtemporal profile of Dkk expression to dynamically confine Wnt/β-catenin to the mesenchyme. The second part of this thesis mainly discusses about the existence of tissue compartment whereby Notch signaling involves in governing the regeneration anisotropy. I also discuss the importance of centrifugal movement of hair cell progenitors to propagate and maintain bilateral symmetry in the neuromasts. The last part of this thesis emphasizes on the epigenetic study in order to validate the involvement of macroH2A during development of zebrafish embryos. / La intención de ésta tesis es introducir y demostrar diversos procesos biológicos o fenómenos, usando como modelo el sistema de la línea lateral posterior del pez cebra. La primera parte de éste trabajo se enfoca en el proceso dinámico de remodelación de los tejidos bajo el control de territorios morfogénicos. En particular, se estudia el gen Eya1, como mecanismo sustancial en la migración del primordio de la linea lateral. Propongo que la señalización combinatorial de Wnt/B-catenin y FGF controla el patrón de expresión de Dkk, para confinar dinámicamente Wnt/B-catenin al tejido mesenquimal. La segunda parte de ésta tesis, principalmente discute acerca de la existencia de una compartimentalización de los tejidos, en dónde la señalización via Noch está involucrada en el control de la anisotropía en la regeneración. También se discute la importancia de los movimientos centrífugos de los progenitores de las células ciliadas para propagar y mantener la simetria bilateral en los neuromastos. La última parte de la Tesis emfatiza en el estudio epigenético, para validar la implicación de macroH2A en el desarrolllo de los embriones del pez cebra.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Quebra Espontânea de Simetria (QES) tem sido discutida em muitos cenários, tendo resultados importantes na física Teórica de Partículas, sendo motivo de extensa pesquisa e com variadas aplicações. Neste trabalho, será apresentado um modelo alternativo baseado na Ação de Fujikawa usando quartetos BRST. No primeiro capítulo, todo o ferramental para a análise da QES é discutido partindo da definição em nível clássico e por fim no regime quântico, usando o conceito de ação efetiva. A técnica de quantização de campos de calibre no U(1), presente no eletromagnetismo, foi abordada, usando o cálculo dos propagadores e seus respectivos diagramas de Feynman. Foi estudado em conjunto com esse assunto, o conceito de campos fantasmas de Fadeev-Popov e Simetria-BRST. O mecanismo de Higgs é explorado em nível quântico, sendo feita um estudo dos rearranjos dos graus de liberdade do sistema. No segundo capítulo, as propriedades dos quartetos-BRST são estudadas, bem como suas considerações sobre simetria, quando aplicadas na ação de Fujikawa usando dois cenários: (i) quando a simetria não é quebrada. (ii) A simetria é quebrada. E por fim é feita uma análise sobre os graus de liberdade do sistema.