Orientador: Jorge Alberto Achcar / Coorientador: Mario Hissamitsu Tarumoto / Banca: Fernando Antonio Moala / Banca: Emilio Augusto Coelho barros / Resumo: A análise de sobrevivência é uma das áreas da estatística com grande aplicabilidade em diversas áreas, especialmente em medicina, que é aplicada quando se pretende analisar um fenômeno em relação ao tempo transcorrido entre um evento inicial, no qual o indivíduo entra em um estado particular, e um evento nal que modi ca este estado. Uma particularidade na análise de dados de sobrevivência é a presença de dados censurados. Em muitas aplicações pode-se observar um grande número de indivíduos censurados, em geral à direita. Esse fato pode indicar que, em parte dos indivíduos em estudo, o evento de interesse nunca acontecerá, ou seja, pode se ter uma fração da população que é imune (ou que se cura). Neste caso, é importante estudar a proporção de pacientes que permanecem curados e analisar os efeitos das covariáveis, não só sobre o tempo de sobrevivência, como também sobre a fração de cura. Modelos para análise de dados com proporção de curados são frequentemente chamados de modelos com fração de cura. Em um estudo experimental que exista uma proporção substancial de indivíduos que não falhem ao nal do experimento, não faz sentido considerar tais índivíduos como observações censuradas vindas da mesma população daqueles que haviam morrido... / Abstract: A análise de sobrevivência é uma das áreas da estatística com grande aplicabilidade em diversas áreas, especialmente em medicina, que é aplicada quando se pretende analisar um fenômeno em relação ao tempo transcorrido entre um evento inicial, no qual o indiv íduo entra em um estado particular, e um evento nal que modi ca este estado. Uma particularidade na análise de dados de sobrevivência é a presença de dados censurados. Em muitas aplicações pode-se observar um grande número de indivíduos censurados, em geral à direita. Esse fato pode indicar que, em parte dos indivíduos em estudo, o evento de interesse nunca acontecerá, ou seja, pode se ter uma fração da população que é imune (ou que se cura). Neste caso, é importante estudar a proporção de pacientes que permanecem curados e analisar os efeitos das covariáveis, não só sobre o tempo de sobrevivência, como também sobre a fração de cura. Modelos para análise de dados com proporção de curados são frequentemente chamados de modelos com fração de cura. Em um estudo experimental que exista uma proporção substancial de indivíduos que não falhem ao nal do experimento, não faz sentido considerar tais índivíduos como observações censuradas vindas da mesma população daqueles que haviam morrido... / Mestre

Orientador: Leandro Cristante de Oliveira / Banca: José Ramon Abrego / Banca: Mario de Oliveira Neto / Resumo: Estudos recentes têm explorado o comportamento de macromoléculas em solução e a implicação das mudanças conformacionais. Apesar da importância deste assunto, há um número limitado de técnicas para observar as alterações nestes sistemas. Isto se deve a complexidade e aos altos custos envolvidos. Uma técnica que apresenta vantagens com relação aos tamanhos das proteínas estudadas e baixos custos em comparação à outras similares é o espalhamento de raios-X à baixo ângulo, ou SAXS - do inglês small angle X-ray scattering. Entretanto, os resultados possuem uma baixa resolução, pois consiste apenas no "envelope" da partícula e não possui nenhuma informação sobre as estruturas secundárias, terciárias ou quaternárias. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma ferramenta capaz de descrever teoricamente estruturas terciárias em solução, baseado no conhecimento das estruturas secundárias e do perfil de espalhamento de SAXS. As simulações geram novas conformações por um algoritmo de pivot. O critério de Metropolis minimiza a energia potencial formada pela energia de Lennard-Jones e um termo associado à similaridade entre os perfis de espalhamento teórico e experimental. Esta ferramenta obteve resultados iniciais satisfatórios e, após uma fase de calibração, estará disponível online à comunidade científica, no site: http://oliveira.df.ibilce.unesp.br/ / Abstract: Recent studies have been exploring the dynamical behavior of macromolecules in solution and the implication of conformational changes. Despite all the importance revolving this subject, there are a limited number of techniques to observe these system variations. This is due to the complexity and costs involved. One interesting technique that presents no protein size limitations and has relatively low costs is the Small Angle X-ray Scattering (SAXS). However, it provides low-resolution results, consisting only of the particle's "envelope" that does not provide any accuracy on secondary, tertiary or quaternary structures. This work aims the development of a tool to provide theoretical structural description of representative conformations in solution based only on the secondary structure informations and the experimental scattering profile. The simulations generates new conformations by a pivot algorithm. The Metropolis criteria minimizes the potential energy composed by a Lennard-Jones term and an energetic term related to the similarity of the experimental and theoretical scattering profiles. The software achieved some satisfactory initial results and it will be available online to the scientific community, after a calibration phase, at http://oliveira.df.ibilce.unesp.br/ / Mestre

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: Carlos Alberto Castro Junior / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de energia avançado para operar a smart grid, que é constituída pela interseção do sistema elétrico com as tecnologias de comunicação e informação. Atualmente existem diversos estudos relacionados à smart grid e isso pode gerar dúvidas sobre o conceito de projeto da smart grid. Para evitar eventuais dúvidas, na primeira parte deste trabalho, é apresentada uma introdução contendo as novas tecnologias usadas na smart grid bem como uma descrição da padronização desse novo conceito de projeto. A partir do padrão de projeto, foi possível destacar e desenvolver cada componente do sistema de gerenciamento de energia avançado. Os componentes lógicos, que exigem recursos da tecnologia de informação, foram elaborados e implantados em um sistema computacional, já os equipamentos físicos de comunicação e do sistema elétrico foram meticulosamente emulados. A simulação dos equipamentos elétricos foi fundamentada no algoritmo de fluxo de potência probabilístico que permitiu tanto a flutuação de carga quanto a atuação do mercado de energia. As condições de falta também foram consideradas no simulador de equipamentos elétricos fornecendo dados de medições elétricas para outros componentes do sistema de gerenciamento de energia. Um desses componentes é o algoritmo de estimação de estados que produz o estado da rede de distribuição usando os dados de medição. Estes estados produzidos pelo estimador de estados são entradas das funções avançadas do sistema de gerenciamento de energia como as ferramentas de coloração dinâmica e localização de perdas não técnicas. Todas as metodologias propostas neste trabalho foram avaliadas e os resultados numéricos demonstram sua eficiência / Abstract: This work aims the development of an advanced energy management system to operate the smart grid that comprises the intersection of electrical power system with communication and information technologies. There are, currently, many studies related to the smart grid, which can produce doubts about the smart grid design concept. These doubts are clarified in the first part of this work where novel technologies of smart grid are presented besides the description of the standardization of smart grid design concepts. The use of the smart grid design standard allows identifying and developing all components of the advanced energy management system. The logical components, which require resources of information technology, were developed and implemented in a computational environment, while the physical devices of communication and power systems were meticulously emulated. The electrical devices emulation is based on the probabilistic power flow algorithm that permits both the load fluctuation and the energy market influence. The electrical devices simulator also supports contingency conditions as well as provides electric measurement data to other components of the energy management system. One of these components is the state estimation algorithm that produces the distribution network state using the measurement data. Network states produced by the state estimator are employed in advanced functions of the energy management system like the dynamic coloring, location of non-technical losses and self-healing applications. All proposed methodologies, in this work, were assessed and numerical results demonstrated their efficiencies / Doutor

Orientador: Aleardo Manacero Junior / Coorientador: Renata Spolon Lobato / Banca: Norian Marragheto / Banca: Ricardo Menotti / Resumo: O uso de computação em nuvem tem se tornado cada vez mais popular nos últimos anos, impulsionado por fatores como portabilidade de aplicações e a tendência de redução nos investimentos em estrutura física de TI. Neste contexto, a avaliação de desempenho de sistemas de computação em nuvem é útil tanto para clientes, que precisam encontrar a melhor configuração de recursos para sua aplicação, quanto para provedores de serviço, que precisam estudar políticas mais eficientes de escalonamento e alocação de recursos e máquinas virtuais. Apesar de mais preciso, o uso de benchmarking não é a alternativa mais indicada para avaliar esses sistemas, uma vez que é caro usar o sistema apenas para medições de desempenho. Isso faz da simulação uma alternativa mais interessante, pois possui menor custo de implementação e maior facilidade de reconfiguração de parâmetros e reprodutibilidade de experimentos. Infelizmente, os simuladores de computação em nuvem conhecidos possuem problemas relativos a usabilidade e capacidade de modelagem. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma abordagem icônica para modelagem e simulação de computação em nuvem no iSPD. A escolha do iSPD como base do projeto se justifica pois ele é um simulador que busca prover facilidade de uso, oferecendo uma interface icônica para a modelagem de sistemas. Resultados obtidos com a simulação de computação em nuvem mostram o sucesso do projeto, pois o simulador consegue representar corretamente execuções em nuvens reais, com custos de modelagem e execução bastante baixos / Abstract: The use of Cloud Computing is becoming increasingly more popular, driven by application's portability and the trend of reduction of investments in IT's physical infrastructure. These developments create scenarios where it is hard to know if the use of such environments is efficient or not. In this context, evaluate the performance of cloud computing systems is useful both for clients, that need to find the best resource configuration for their applications, as well as for providers, who need to evaluate which scheduling and resource and virtual machine allocation policies are more efficient. Although more accurate, the use of benchmarking is not an adequate option for this evaluation since it is expensive to use the system just for performance measuring. This makes simulation the most attractive option because it has a lower deployment cost and it is easier to reconfigure model parameters and reproduce the measurements in a system's model. Unfortunately, the known cloud computing simulators have issues related to their usability and modeling capability. This work presents the development of an iconic approach for modeling and simulation of cloud computing with the iSPD. The choice for iSPD as foundation for this project is justified because it is a simulator aimed to be user-friendly, offering an iconic interface to systems' modeling. Results achieved with cloud computing simulation show success, since the simulator was able to correctly mimic executions in a real cloud, with a reasonably low cost for modeling and execution / Mestre

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Coorientador: Daniela Renata Cantane / Banca: Adriano Rogerio Bruno Tech / Banca: Marco Antonio Gandolfo / Banca: Kleber Pereira Lanças / Banca: Antonio Roberto Balbo / Resumo: A cana-de-açúcar foi introduzida no Brasil no período colonial e transformou-se em uma das principais culturas da economia brasileira. O Brasil não é apenas o maior produtor de cana-de-açúcar, é também o primeiro do mundo na produção de açúcar e o segundo na produção de etanol, e conquista, cada vez mais, o mercado externo com o uso do biocombustível como alternativa energética. Essa posição foi alcançada devido ao crescimento acelerado nos últimos anos e contribuiu para o surgimento de problemas relacionados à logística de transporte, ao processo de produção, ao manejo e a tomada de decisão. Os problemas gerados por essa situação aos gestores do setor sucroalcooleiro são grandes e ferramentas para auxílio nas tomadas de decisões, manejos otimizados e para a obtenção de estimativas são necessárias. Dentro desse contexto, é abordado neste trabalho um estudo do manejo da colheita da cana-de-açúcar nas unidades agrícolas que compõem a usinas, propondo uma metodologia para auxiliar no planejamento otimizado da colheita da cana-de-açúcar de forma a maximizar a produção de POL (porcentagem em massa de sacarose aparente contida na cana-de-açúcar), a produção de cana-de-açúcar e respeitando restrições impostas pela usina. O processo de otimização foi realizado utilizando o Algorítmo Genético (AG), heurística utilizada em problemas combinatoriais de grande porte com grandes complexidades computacionais. Os períodos de colheita dos talhões pertencentes a uma unidade agrícola da usina foram planejados alcançando a máxima produtividade em um horizonte de planejamento de quatro anos. Os resultados numéricos obtidos são apresentaodos e discutidos no final do trabalho, mostrando que esta metodologia é uma importante ferramenta para auxilio dos gestores de usinas nas tomadas de decisões quanto ao planejamento da colheita da cana-de-açúcar / Abstract: Sugarcane was introduced in Brazil in the colonial period and it has become one of the most important crop for the Brazilian economy. Brazil is not only the largest sugarcane producer, but it is also the first in sugar production and the second in ethanol production and, increasingly, it has been conquering the international market with the biofuel use as an alternative energy. This position has been achieved due to accelerated growth in the last years and it has contributed to the emergence of issues related to logistical transport production process, management and decision making. The problems caused by this situation to the sugarcane management are large and tools to aid in decision making, management optimization and estimate are necessary. Within that context it is discussed, in this paper, a study of the sugarcane management harvest in the mills, proposing a methodology to assist in sugarcane harvest planning in order to maximize the POL in sugarcane, sugarcane productivity and respect the restrictions imposed by the mill. The optimization process was accomplished using GA, heuristic used in large combinatorial problems with computational complexity. Periods of harvesting in stands which belong to a mill were planned and the highest productivity was achieved in a four year planning. The results are presented and discussed at the end of this study, showing that this approach is an important tool to aid managers plants in decision-making in planning the harvest of sugarcane / Doutor

Este trabalho apresenta um novo hardware coprocessador para acelerar aplicações desenvolvidas utilizando-se o Paradigma Orientado a Notificações (PON), cuja essência se constitui em uma nova forma de influência causal baseada na colaboração pontual entre entidades granulares e notificantes. Uma aplicação PON apresenta as vantagens da programação baseada em eventos e da programação declarativa, possibilitando um desenvolvimento de alto nível, auxiliando o reuso de código e reduzindo o processamento desnecessário existente das aplicações desenvolvidas com os paradigmas atuais. Como uma aplicação PON é composta de uma cadeia de pequenas entidades computacionais, comunicando-se somente quando necessário, é um bom candidato a implementação direta em hardware. Para investigar este pressuposto, criou-se um coprocessador capaz de executar aplicações PON existentes. O coprocessador foi desenvolvido utilizando-se linguagem VHDL e testado em FPGAs, mostrando um decréscimo de 96% do número de ciclos de clock utilizados por um programa se comparado a implementação puramente em software da mesma aplicação, considerando uma dada materialização em um framework em PON. / This work presents a new hardware coprocessor to accelerate applications developed using the Notification-Oriented Paradigm (NOP). A NOP application has the advantages of both event-based programming and declarative programming, enabling higher level software development, improving code reuse, and reducing the number of unnecessary computations. Because a NOP application is composed of a network of small computational entities communicating only when needed, it is a good candidate for a direct hardware implementation. In order to investigate this assumption, a coprocessor that is able to run existing NOP applications was created. The coprocessor was developed in VHDL and tested in FPGAs, providing a decrease of 96% in the number of clock cycles compared to a purely software implementation.

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre o desvio lateral do feixe utilizado em protonterapia. Por meio de softwares, como o SRIM2012 e GEANT4, que permitem simulações de passagem de partículas pesadas pela matéria, foi possível a obtenção de resultados para estudos específicos nessa área. A importância dessas simulações vem de sua simplicidade de uso frente ao alto custo dos aceleradores de hádrons e a enorme variedade de possibilidades para análises de métodos. A protonterapia vem apresentando resultados promissores frente ao tratamento convencional por fótons, e a análise dos parâmetros calculados por simulações e seus níveis de incerteza na região do pico de Bragg será essencial para o futuro aprimoramento de planos de tratamento em protonterapia. Foram utilizados alvos compostos de água e também de materiais substitutos aos tecidos humanos para a análise do espalhamento do feixe de prótons, e os resultados obtidos apresentam a tendência do aumento do desvio lateral na região de máximo alcance dos prótons com o aumento da energia inicial do feixe, sendo esta incerteza lateral da mesma ordem de grandeza da incerteza em profundidade encontrada na literatura atual. / This work developed a study of the lateral deviation of the beam used in proton therapy. Through software, such as SRIM2012 and GEANT4, which allow simulations of heavy particles passing through matter, it was possible to obtain results for specific studies in this area. The importance of these simulations comes from its simplicity of use mainly due to the high cost of hadron accelerators and the huge variety of possibilities for methods analysis. The proton therapy has shown promising results compared to conventional treatment by photons, the analysis of the parameters calculated by simulations and their levels of uncertainty in the region of the Bragg peak will be essential for future improvements of treatment plans in proton therapy. Targets used were composed of water and also of human tissue substitute materials for scattering analysis of the proton beam, and the results show the trend of increased lateral deviation with initial energy of the beam increasing in the region of maximum range of protons, where we find the Bragg peak, and this lateral uncertainty has the same order of magnitude than the uncertainty in depth found in the current literature.

Este trabalho descreve a produção de dispositivos protótipos em vidro e fibras óticas utilizando exposição a um laser de femtosegundos. As estruturas são caracterizadas utilizando microscopia convencional e confocal. A capacidade de guiamento de luz é investigada acoplando uma fonte de laser na entrada da estrutura e medindo o perfil de campo próximo. Foram ainda fabricadas redes de Bragg em fibras óticas submetidas à tratamento térmico após a gravação, para obter redes regeneradas. Micro-usinagem em vidro seguido de ataque químico resultou em uma estrutura 3D formada por uma matriz interconectada. / This work describes the device prototiping with a femtosecond laser. The obtained structures are characterized by conventional and confocal microscopy. Hight guiding is verified by launching light and measuring the near field profile at the exit facet. Fiber Bragg grating where also recorded and heated to obtain regenerated gratings. Glass micromachining followed bt chemical etching resulted in a 3D structure made by an interconnected array of microchannels.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um software BGJ em LabVIEW para a geração de arquivos compatíveis com a formatação de sinais exportáveis ao OrCAD, as quais caracterizam os componentes de jitter determinístico e randômico, para a simulação e análise do comportamento dos circuitos detectores de fase digital em comunicações assíncronas. As simulação dos detectores de fase, são realizadas em OrCAD, programa que permite a simulação com alta precisão de circuitos eletrônicos, aproveitando o modela mento eletrônico dos componentes semicondutores. Assim, esta pesquisa traz a possibilidade de compartilhar os arquivos gerados no mundo científico e acadêmico, situando de tal modo o software numa ferramenta ímpar no desenvolvimento de circuitos eletrônicos CRC ou CRD, em nível de simulação numa plataforma gráfica. / This work presents the development of BGJ software in LabVIEW in order to generate files compatible with the format exportable to OrCAD signs, which characterize the components of deterministic and random jitter, to simulate and analyze the performance of digital phase detector circuits in asynchronous communications. The simulations of phase detectors are in OrCAD program, which allows the simulation with high precision electronic circuits, using the modeling of electronic semiconductor components. Thus, this research brings the possibility to share files generated in scientific and academic standing of such software in a unique tool in the development of electronic circuits or CRC CRD-level simulation on a graphics platform.

CAPES / A materialização original do Paradigma Orientado a Notificações (PON) implementada na linguagem de programação C++ possibilitou a criação de aplicações sob o domínio desse paradigma. Apesar de tais contribuições para com o paradigma, o desenvolvimento de aplicações no PON ainda apresenta baixo nível de maturidade e certo nível de dificuldade. Tais dificuldades advêm principalmente da nova forma de estruturar os programas, onde os mesmos seguem um fluxo de notificações, o que difere da programação convencional. Ademais, até o momento, apenas algumas aplicações foram desenvolvidas, com escopos relativamente pequenos, o que não contribui efetivamente para a consolidação do paradigma e, particularmente, para o aprendizado via um conjunto efetivo de exemplos. Neste sentido, primeiramente, a própria estrutura geral do framework foi relida e reapresentada sob o viés de padrões de projeto, assim como houve contribuições na própria implementação desse. Subsequentemente, este trabalho teve como objetivo principal de estudo o nortear do desenvolvimento de aplicações baseadas no PON de maneira mais simplificada e eficiente, usando os avanços aqui citados. Isso se deu particularmente pela apresentação de padrões de desenvolvimento de software voltados para esse paradigma e infraestrutura, os quais buscam uma implementação mais purista envolvendo quesitos como redução do uso de implementações multiparadigmas, simplificação no desenvolvimento, garantia de determinismo, entre outras. De modo geral, as novas funcionalidades/recursos para a concepção de aplicações através do Framework PON facilitaram e melhoraram seu uso. / The original materialization of Notification Oriented Paradigm (NOP) previously implemented in the C++ programming language allowed the creation of applications under the domain of this paradigm. Although these contributions to the paradigm, the development of NOP applications still has a low level of maturity and a certain degree of difficulty. Such difficulties arise essentially from the new form of structuring programs, in which such applications follow a notification flow, which differs from the conventional programming. Moreover, so far, only a few applications have been developed, with relatively small scope, which does not contribute effectively to the consolidation of the paradigm, and particularly for learning through an effective set of examples. Henceforth, firstly, the general structure of the framework has been reread and reintroduced under the bias of design patterns, even as there were contributions in its implementation. Subsequently, the main goal of this paper is to guide the development of applications based on NOP in a more streamlined and efficient manner, using the advances mentioned here. This was achieved particularly by the presentation of technical software implementations aimed to this paradigm and its infrastructure, which pursues a manner to conceive more purist implementations, involving issues such as reducing the use of multiparadigms implementations, simplifying the development, ensuring determinism, and so far. In general, the new features for conceiving applications based on the NOP Framework made easier and better its use.