Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-06T19:17:03Z No. of bitstreams: 1 HERON ARAGÃO MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 15948168 bytes, checksum: e445512265f530700a45c3924f68aa02 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:17:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HERON ARAGÃO MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 15948168 bytes, checksum: e445512265f530700a45c3924f68aa02 (MD5) Previous issue date: 2012-05-31 / Com o avanço da nanotecnologia, a computação quântica tem recebido grande destaque no meio científico. Utilizando os fundamentos da mecânica quântica, têm sido propostos diversos algoritmos quânticos. E, até então, os mesmos têm apresentado ganhos significativos com relação às suas versões clássicas. Na intenção de poder ser verificada a eficiência dos algoritmos quânticos, diversos simuladores vêm sendo desenvolvidos, visto que a confecção de um computador quântico ainda não foi possível. Há duas grandes vertentes de simuladores: os simuladores por software e os simuladores por hardware, chamados de emuladores. Na primeira classe se encontram os programas desenvolvidos em um computador clássico, procurando implementar os fundamentos da mecânica quântica, fazendo uso das linguagens de programação clássicas. Na segunda, são utilizados recursos que não estejam vinculados à plataforma do computador clássico. Dentre os emuladores, particularmente, estudos têm sido realizados fazendo uso de hardware dedicado (mais especificamente, FPGAV). O presente trabalho propõem a verificação da real utilidade da plataforma FPGA, com a intenção de se desenvolver um emulador universal, que permita a emulação de qualquer classe de circuitos, e que os mesmos possam ser implementados com um maior número de q-bits em relação aos circuitos tratados nos trabalhos anteriores. / With the progress of nanotechnology, quantum computing has received great emphasis in scientific circles. Using the basis of quantum mechanics, different quantum algorithms have been proposed. And so far, they have presented significant gains with respect to its classic versions. In order to verify the efficiency of quantum algorithms, several simulators have been developed, since the construction of a quantum computer is not yet possible. There are two major classes of simulators, simulators via software and via hardware. The latter being also called emulators. In the first class, programs are developed in a classical computer, attempting to implement the fundamentais of quantum mechanics, making use of classic programming languages. In the second, resources are used that are not related to the classic computer platform. Among the emulators, in particular, studies have been made using dedicated hardware (more specifically, FPGA's2). The present work proposes the use of the FPGA boards in emulation of quantum circuits aiming a gain scale in relation to the alternatives presented so far. The present work proposes checking the usefulness of the FPGA with the intention of developing an universal emulator that is able to emulate any type of circuit, and that they can be implemented with a larger number of q-bit in respect to the circuits treated in the previous works.

Em um sistema localmente distribuído, quando diversas tarefas são aleatoriamente submetidas aos computadores de uma determinada rede, onde alguns ficam sobrecarregados e outros permaneçam ociosos, algoritmos de balanceamento de carga podem ser utilizados para homogeneizar e otimizar a alocação de recursos e, conseqüentemente, aumentar o desempenho computacional. Com a evolução dos sistemas distribuídos, houve a necessidade de aprimoramento desses algoritmos, a fim de suportarem sistemas distribuídos altamente escaláveis e possibilitarem o gerenciamento de ambientes heterogêneos. Visando suprir essas necessidades, recentemente foi proposto um algoritmo de balanceamento de carga denominado Tree Load Balancing Algorithm (TLBA). Para avaliar esse algoritmo foram desenvolvidos um simulador e um protótipo. Com as simulações foram comprovados seus benefícios para ambientes distribuídos heterogêneos altamente escaláveis e com o protótipo esses resultados foram validados. Este trabalho apresenta a implementação de um novo simulador, que possibilitou um estudo mais abrangente dos parâmetros de balanceamento de carga do TLBA, com base em amostras estatisticamente geradas e uma maior fidelidade em suas políticas de balanceamento. Suas novas características são simulação em tempo real, visualização da árvore lógica de acordo com as capacidades computacionais relativas, resultados em tabelas, gráficos gerados pelo simulador e estudos aplicados aos diferentes tipos de escalonamento e sistemas / In locally distributed systems, when plenty of tasks are randomically submitted to network computers where certain computers may be heavily loaded, while others lightly loaded, load balancing algorithms may be used on to homogenize and optimize the resources allocation, and hence improve the computer performance. Later on, the distributed systems evolution made necessary the upgrading of these algorithms in order to support the highly scalable distributed systems and handle with the management of the heterogeneous environments. To supply these needs, a new load balancing algorithm called Tree Load Balancing Algorithm (TLBA) has been recently proposed. The evaluation of this algorithm has been done by a simulator and a prototype which were developed for this purpose. The simulations have proved its benefits in highly scalable heterogeneous distributed environments, and with the prototype the results were validated. This work presents the implementation of a new simulator which allows detailed studies of the TLBA parameters, based on the statistically generated samples, and a higher fidelity on the implementation of its load balancing policies. Its new features are the real time simulations, visualization of the logical tree according to computers’ relative capacities, results in tables, graphics generated by the simulator and studies applied to the different types of scheduling and systems

Este trabalho propõe uma metodologia de desenvolvimento de dois modelos dinâmicos um linear e outro não-linear de seis graus de liberdade a ser utilizado em simuladores e treinadores de vôo de helicópteros. Inicialmente são apresentados modelos para os diversos módulos de um simulador, incluindo as características físicas e os dados de ensaios em vôo dos helicópteros Bölkow BO105, AS550 Fennec e AS355-F2 Esquilo Bimotor. A simulação do modelo dinâmico proposto em ambiente Matlab/Simulink e FlightGear, a partir das derivadas de estabilidade e controle do BO105 no vôo nivelado, demonstra sua aplicabilidade e que é possível utilizar estes parâmetros como estimativas iniciais das derivadas dos helicópteros da família Esquilo. Em seguida, cada um dos elementos da metodologia quad-M, utilizada neste trabalho, são detalhadamente descritos, sendo, inclusive, proposto um novo método de otimização baseado no uso conjunto de técnicas de busca global e local por meio dos algoritmos genético e Levenberg-Marquadt. Por fim, as derivadas de estabilidade e controle acopladas e desacopladas dos modos longitudinal e látero-direcional do helicóptero AS355-F2 são determinadas por meio do método do erro de saída no domínio do tempo, após excitações de comando do tipo sinusoidal e 3-2-1-1.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-09-01T00:03:46Z No. of bitstreams: 1 CarolinaCalomeno.pdf: 21569391 bytes, checksum: 7f7952f41fac52ac9292f264063d1d9c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-01T00:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaCalomeno.pdf: 21569391 bytes, checksum: 7f7952f41fac52ac9292f264063d1d9c (MD5) Previous issue date: 2013-10-07 / Nenhuma / Essa tese tem por objetivo investigar a interação dos usuários com os simuladores educacionais online, tendo como estudo de caso o Portal Educacional. Os movimentos investigativos envolveram os eixos teórico, metodológico e empírico. No eixo teórico estabelecemos estudos essenciais do trabalho no que diz respeito à compreensão, ao estabelecimento do lugar comunicacional de fala e às bases conceituais sob as quais se estruturam os temas: o objeto de estudo – a interação; os sujeitos da pesquisa – usuários alunos e professores; e o produto tecnológico – os simuladores online. No eixo metodológico estruturamos o design da pesquisa, definida como exploratória, qualitativo-descritiva e as ferramentas metodológicas plurais que tornassem operacional a pesquisa e permitissem visadas mais integrais do objeto estudado. No eixo empírico fomos a campo observar o processo de interação dos usuários do Portal Educacional com os seus simuladores online. Definimos uma amostra de seis simuladores online e realizamos uma observação-participante da interação de alunos e de professores, do ensino médio, em quatro colégios, no Paraná e em São Paulo. Os resultados das pesquisas realizadas colaboraram para descrever a interatividade, as representações gráficas e de sistema dos simuladores digitais online; possibilitaram caracterizar o perfil psicosocial e repertorial dos usuários alunos e professores do ensino médioe ainda verificar como ocorre a interação dos usuários com os simuladores digitais, relacionando seus aspectos psicossociais aos aspectos de interatividade dos simuladores online. / This thesis aims to investigate the interaction between users and educational online simulators. For the purpose of this case study the Portal Educational has been used. The investigation was done along a theoretical, methodological and empirical research lines. The theoretical research line established an essential understanding of the investigation, the recognition on how to establish a frame of communication and the conceptual foundations which form the bases of the following themes: the objects of the research - interaction; the research subjects - students and teachers; and the technological product – online simulators. Along the methodological research line we structured the design of this study, defined as exploritary-qualitative-descriptive and plural methodological tools to turn operational the research and to allow more comprehensive viewpoints of the studied object. Within the empirical research line, we conducted the field study in which we observe the interaction process between users of the Educational Portal with their online simulators. We defined a sample of six online simulators and conducted a participative observation of the interaction between students and high school teachers, in four colleges, in the Federal States of Paraná and São Paulo. The findings of this study are contributing: to describe the interaction, the graphical representations, the system of digital online simulators; to characterize the psychosocial and reportorial profile of the users i.e. the students and high school teachers. Furthermore to understand how the interaction is established between students and teachers in high schools regarding to the psychosocial aspects and the online simulators interactivity.

Este trabalho aborda o desenvolvimento de um aparato instrumental para efetuar medidas elastográficas por ultrassom. No qual foi considerado a elastografia tradicional que busca analisar as propriedades mecânicas de viscosidade e elasticidade de um meio, através da compressão e descompressão, de modo a simular o processo de palpação utilizado pelos médicos para avaliar a rigidez de um tecido, pois é sabido que estas mudanças estão relacionados a alguma forma de lesão do tecido biológico. Para alcançar tal propósito, foi construído simuladores de tecidos moles com características mecânicas próximas ao tecido biológico, nos quais foram utilizados materiais a base de parafinas (hidrocarbonetos) e gelatinas (proteínas extraída da hidrólise do colágeno de tecidos bovinos/suínos). Além do mais, foram introduzidos, na mistura, fluidos magnetoreológicos (FMR), que permitiram alterar estas propriedades mecânicas através da aplicação de um campo magnético externo. Os resultados apontam a viabilidade do protótipo em levantar o módulo de elasticidade destes simuladores, além de torná-lo um elemento diferencial para treinamento de profissionais da área de saúde e possível criação de protocolo para calibração de diferentes tumores e análise de medidas elastográficas, a partir da alteração de rigidez de um meio através da aplicação de campos magnéticos externos. / This work approaches the development of an apparatus to perform instrumental measures elastográficas ultrasound. In elastography which was traditionally considered that seeks to analyze the mechanical properties of viscosity and elasticity of a medium, through compression and decompression in order to simulate the palpation process used by physicians to evaluate stiffness of a fabric, it is known that these changes are related to some form of injury of biological tissue. To achieve this goal, was constructed simulators soft tissues mechanical characteristics close to biological tissue in which the materials were used based on paraffin (oil) and gelatin (protein hydrolysis of collagen extracted from bovine tissue / pigs). Besides, were introduced into the mixture, magnetorheological fluids (FMR) which allowed to change these mechanical properties by applying an external magnetic field. The results indicate the viability of the prototype in raising the modulus of elasticity of these simulators, and make it a differential element of training for health professionals and possible creation of protocol for calibration of different tumors and analysis of measures elastográficas from changing the stiffness of a medium by applying external magnetic fields.

Esta tesis tiene como objetivo general desarrollar una herramienta para analizar/predecir condiciones de trabajo de una red de sensores. En particular, se enfoca a un conjunto de dispositivos de vuelo que son parte de sistemas aeroespaciales. El simulador es obtenido por medio de un modelado específico del sistema y su contrastación es realizada a través de un prototipo hardware. La herramienta propuesta permite conseguir medidas previas a la implementación de una etapa experimental definitiva de un dispositivo de vuelo. En particular, en los sistemas aeroespaciales, es necesario cambiar las condiciones de trabajo de los prototipos para predecir el comportamiento y posibles fallos durante la etapa de servicio del hardware definitivo. Conseguir estas condiciones de trabajo puede resultar muy costoso debido al valor de los dispositivos para generarlas. El modelo de simulación provee el medio para extrapolar posibles escenarios operativos sin contar con instrumentos físicos.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-09-27T12:21:25Z No. of bitstreams: 1 CARMO_Rodrigo_2017.pdf: 2234714 bytes, checksum: 3ab51ffaa79e5c6edf2ddbde9dd2ae46 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-09-27T12:21:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CARMO_Rodrigo_2017.pdf: 2234714 bytes, checksum: 3ab51ffaa79e5c6edf2ddbde9dd2ae46 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-09-27T12:21:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CARMO_Rodrigo_2017.pdf: 2234714 bytes, checksum: 3ab51ffaa79e5c6edf2ddbde9dd2ae46 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T12:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARMO_Rodrigo_2017.pdf: 2234714 bytes, checksum: 3ab51ffaa79e5c6edf2ddbde9dd2ae46 (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Não recebi financiamento / In this work we discuss two important movements that are part of the curriculum of the physical discipline of physics in high school, wich are classified as part of a set of phenomena that constitute as an Simple Harmonic Motion (SHM). Namely, the pendulum movement and the projection of uniform circular motion on one of the cartesian axes. In both situations we have a SHM. We have developed dynamic simulations of these phenomena using GeoGebra software. This approach allows user’s, teacher and student, the establish a visual connection between geometry, algebra and the physical concepts present in the studied subjects, it allows interactions that go beyond the conventional simulators, such as having full access to the programming used, allowing user’s to control it at will. We also elaborated two routes of usage, one for each simulator. We applied the simulators in the environment a suggestion of didactic application of our simulators. / Neste trabalho abordamos dois importantes movimentos que fazem parte do currículo da disciplina de Física no ensino médio e são classificados como parte do conjunto de fenômenos que se constituem como um Movimento Harmônico Simples (MHS) . A saber, o movimento pendular e a projeção do movimento circular uniforme sobre um dos eixos cartesianos. Nas duas situações temos um MHS. Desenvolvemos simulações dinâmicas desses fenômenos utilizando o software GeoGebra. Tal abordagem permite ao usuário, professor e estudante, uma conexão visual entre a geometria, a álgebra e os conceitos físicos presentes nos temas estudados, possibilitando interações que vão além dos simuladores convencionais como, por exemplo, ter acesso total à programação utilizada, permitindo ao usuário adaptações e alterações que julgar pertinente. Elaboramos também dois roteiros de utilização, um para cada simulador. Realizamos a aplicação dos simuladores em sala de aula e aqui apresentamos uma sugestão de aplicação didática dos nossos simuladores.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-21T11:24:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3378027 bytes, checksum: 73c182f16a6adb3beb299a2bc78bb19b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:24:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3378027 bytes, checksum: 73c182f16a6adb3beb299a2bc78bb19b (MD5) Previous issue date: 2003-09-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A redução da macroporosidade da camada superficial do solo provocada pelo encrostamento tem como conseqüência o decréscimo da infiltração da água no solo. Para a determinação da taxa de infiltração, em solos sujeitos ao encrostamento, foi realizado experimento no Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola utilizando simulador de chuvas. Os tratamentos foram distribuídos em um esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho- Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m -2 ) com três repetições, conforme um delineamento inteiramente casualizado. Utilizando técnica de micromorfometria foi possível determinar algumas características do microperfil da camada superficial do solo, tais como macroporosidade, distribuição dos poros e sua continuidade e, ainda, a espessura da crosta. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Tendo sido ajustada equação relacionando a resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. Observou-se que, para todos as classes de solo, houve redução da taxa de infiltração quando foram aplicados valores crescentes de energia cinética, o que evidenciou o desenvolvimento de encrostamento. Os maiores valores de taxa de infiltração foram obtidos para o Neossolo Quartzarênico (0,875 kg kg -1 de areia) e para o Latossolo Vermelho-Amarelo, devido a sua estrutura microgranular. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética para todos os solos (especialmente para o Argissolo Vermelho-Amarelo e o Argissolo Vermelho) até atingir um valor máximo para energias próximas de 2274 J m -2 . A partir deste valor, evidenciou-se a diminuição da resistência hidráulica decorrente do desgaste da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial. Análises de regressão múltipla mostraram que as variáveis mais efetivas na descrição do comportamento da resistência hidráulica da crosta foram a energia cinética aplicada, a macroporosidade da camada de 0-5cm, os teores de areia total, silte e carbono orgânico e a relação entre os teores de argila dispersa em água e a argila total. Desta forma, a partir da equação ajustada e do conhecimento de algumas características do solo e da chuva é possível estimar a resistência hidráulica da crosta desenvolvida pelo impacto direto da gota e, conseqüentemente, a taxa de infiltração em solos sujeitos ao desenvolvimento de encrostamento. / Macroporosity reduction of the soil surface layer caused by crusting leads to decreased water infiltration into soil. An experiment was carried out at the Hydraulics Laboratory of the Agricultural Engineering Department using a rainfall simulator to determine infiltration rates in crusting soils. A completely random 5x6 factorial design was established using five soils (Red Ultisol, Red-Yellow Ultisol, Red-Yellow Oxisol, Fluvic Entisol and Arenic Entisol) and six rainfall kinetic energies (0, 525, 1051, 2102, 3153 and 4204 J m -2 ) with three repetitions. Some characteristics of the soil surface layer, such as macroporosity, pore distribution and pore continuity and crust thickness, were determined using the micromorphometry technique. Crust hydraulic conductivity and hydraulic resistance were calculated based on water infiltration rate and crust thickness. These results were used to establish equations relating crust hydraulic resistance to rainfall kinetic energy and chemical and physics characteristics of each soil. In all soil classes the infiltration rate decreased with the increase in kinetic energy, proof of crust development. The highest infiltration rates were obtained for the Arenic Entisol (0,875 kg kg -1 of sand) and the Red - Yellow Oxisol, due to their micro-granular structure. Crust hydraulic resistance increased with increasing kinetic energy for all soils (especially for the Red-Yellow Ultisol and Red Ultisol) until reaching a maximum value at an energy of about 2274 J m -2 . The following decrease in hydraulic resistance was attributed to crust erosion caused by increasing runoff. Multiple regression analyses showed that the most effective variables for describing crust hydraulic resistance were rainfall kinetic energy, macroporosity of the 0-5cm layer, the levels of total sand, silt and organic carbon and the relationship among the levels of dispersed clay in the water and total clay. Therefore, it is possible to estimate the crust hydraulic resistance developed by direct water droplet impact and consequently infiltration rate in crusting soils by using adjusted equations based on some soil and rainfall characteristics. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T20:04:29Z No. of bitstreams: 1 RODRIGO ALBUQUERQUE BATISTA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 1371116 bytes, checksum: e83cb01217e145c19452e17728123ea0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T20:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RODRIGO ALBUQUERQUE BATISTA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 1371116 bytes, checksum: e83cb01217e145c19452e17728123ea0 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 / A destilação é um dos processos de separação mais importantes e que também, mais consomem energia em indústrias químicas e petroquímicas. Portanto sua operação otimizada é condição sine qua non para viabilidade dos negócios. Além do alto consumo, em alguns processos ocorre a formação de compostos azeotrópicos que se mantêm presentes na destilação; estes se classificam entre homogêneos e heterogêneos. Este trabalho abordou a otimização do sistema de purificação de solvente (trem de destilação) de uma das unidades da Braskem, o qual é constituído por duas colunas de destilação e um vaso de flash. A planta onde está localizado o sistema de purificação produz polietilenos de Alta Densidade (PEAD) e de Ultra Alto peso Molecular (PEUAPM) através da tecnologia Slurry. A polimerização é realizada em suspensão de solvente e utiliza reatores do tipo mistura perfeita (CSTR). A perda de solvente e o consumo de vapor representam 80% do custo variável após matérias primas da planta de produção de polietileno de alta densidade tecnologia slurry da MCI – Mitsubishi Chemical Inc. A otimização das colunas de destilação da Planta PE2 da Braskem utilizando modelo termodinâmico de Peng Robinson através do simulador comercial Aspen Plus demonstrou potencial de economia de 1.200.000 R$/ano. / The distillation is the most important separation process in chemical engineer, on the other hand it is the highest industry energy consumer. Therefore, optimized operation is essential to business feasibility. In some process happen the azeotropic moisture is formed that is hold in the distillation section, they can be classified as homogeneous or heterogeneous. This work approached the optimization of the Solvent Purification System (distillation train) from Braskem PE2 unit who is built up from to two distillation columns and one flash drum. The PE2 unit who produce High Density Polyethylene and Ultra High Molecular Weight Polyethylene by slurry process from Mitsubishi Chemical Corporation is localized in Camacari, Brazil. The polymerization is conduced in a solvent suspension and use Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) type. The solvent lost and the steam consumer together the 80% from the variable cost, before raw material, in High Densit y Polyethylene and Ultra High Molecular Weight Polyethylene by slurry process from Mitsubishi Chemical Corporation. The optimization from Braskem PE2 Unit distillation system, using thermodynamic model Peng Robinson through the Aspen Plus commercial simulator presented 1.200.000 R$/y.