This work is motivated by the increasing demand that has been stimulated by the oil industry for complex computational systems which are capable to simulate the physical behavior of offshore structures. Computational systems available for dynamic analysis of mooring lines and risers have some limitations for including new implementations. The extension of these codes is possible, though. However, many times the incorporation of new functionalities to these systems demands hard work to implement new functionalities. Moreover, an initial effort is needed for the understanding of code. A framework for geometrically nonlinear dynamic analysis of mooring lines and risers is built to increase the efficiency in the development of these systems. This framework facilitates understanding, reuses, extension and maintenance of code. In addition, this work shows the main aspects that guides framework development, such as the physical problem modeling, important computational concepts, validation of framework through applications and contributions most important of this work. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A crescente demanda incentivada pela indústria do petróleo por sistemas computacionais complexos que sejam capazes de simular o comportamento físico de estruturas offshore motiva o desenvolvimento deste trabalho. Os sistemas computacionais existentes para análise dinâmica de linhas de ancoragem e de risers apresentam algumas limitações no que diz respeito à incorporação de novas implementações, não querendo dizer com isso que a extensão desses códigos não seja possível. Contudo, por diversas vezes a incorporação de novas funcionalidades a esses sistemas demanda, além de um esforço inicial para o entendimento do código, um dispendioso trabalho para implementar as novas funcionalidades. Com o objetivo de aumentar a eficiência no desenvolvimento desses sistemas, apresenta-se neste trabalho a implementação de um framework para análise dinâmica geometricamente não linear de linhas de ancoragem e risers. Esse framework tende a facilitar o entendimento, o reuso, a extensão e a manutenção do código. Ainda são mostrados no decorrer deste trabalho os principais aspectos que norteiam o desenvolvimento do framework, como os relacionados ao problema físico modelado pelo framework, a conceitos computacionais importantes, à validação do framework através de aplicações e às contribuições mais relevantes deste trabalho.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2017. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-26T21:26:28Z No. of bitstreams: 1 2017_RenanCostaFilgueiras.pdf: 1129001 bytes, checksum: 25f504a789f7337c05569564390c77b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-29T16:40:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RenanCostaFilgueiras.pdf: 1129001 bytes, checksum: 25f504a789f7337c05569564390c77b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T16:40:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RenanCostaFilgueiras.pdf: 1129001 bytes, checksum: 25f504a789f7337c05569564390c77b3 (MD5) Previous issue date: 2018-06-26 / Monitoramento de software em tempo de execução tem sido usado para detecção de falhas, análise de desempenho, otimização, diagnóstico e recuperação. Evidenciar e utilizar métricas adequadas são o que possibilita a obtenção dessas informações em tempo de execução do software. Quando agir, o que verificar, o que pode melhorar é uma parte crucial do contexto apresentado. Por esse motivo, este estudo apresentou um módulo em Erlang de monitoramento de sistemas em tempo de execução embasado em um mapeamento sistemático de métricas de monitoramento de sistemas computacionais em tempo de execução a fim de auxiliar na manutenibilidade de sistemas por meio de uma camada de visualização de software. O serviço de monitoramento foi utilizado nos sistemas da Universidade de Brasília a fim de analisar e avaliar os resultados obtidos neste trabalho. / Monitoring runtime software has been used for fault detection, performance analysis, optimization, diagnosis and recovery. Evidence and proper metrics is what makes it possible to obtain this information in the software runtime. When to act, what to check, which can improve is a crucial part of the pop. For this reason, this study presented a module in Erlang for monitoring systems in execution time based on a systematic mapping of computational systems runtime monitoring metrics in order to assist in the maintenance of systems through a visualization layer software. The monitoring service was used with the systems of the University of Brasília in order to analyze and evaluate the results obtained in this work.

A precisão de uma ação motora depende de vários fatores, como: 1) grau de variabilidade da força gerada por cada músculo envolvido, 2) velocidade de geração da força, 3) coordenação das ativações dos músculos. A geração e o controle da força muscular possuem mecanismos que ainda precisam ser mais bem estabelecidos, tanto para o aprimoramento das teorias de controle motor, quanto para o desenvolvimento de técnicas que permitam a prevenção ou a compensação de certas deficiências. A perda de desempenho motor pode ser decorrente de doenças que afetam o sistema neuromuscular ou de alterações associadas ao envelhecimento. Sabe-se, por exemplo, que idosos podem possuir maior variabilidade e menor velocidade de desenvolvimento da força, quando comparados com jovens. Uma das formas de se entender os mecanismos responsáveis pelos fenômenos observados em experimentos neurofisiológicos, em indivíduos saudáveis, em pacientes ou em idosos, é por meio de uma representação adequada de tais mecanismos em modelos matemáticos. Tais modelos podem, pela escolha de um conjunto de parâmetros e de sinais de entrada, ser simulados, explorando-se toda gama de cenários plausíveis para a geração de um determinado fenômeno, tendo como referência os dados obtidos experimentalmente. Resumidamente, o presente trabalho trata do estudo do sistema neuromuscular por modelagem matemática e simulação computacional, com particular interesse nos músculos do tríceps sural e no primeiro interósseo dorsal (um músculo intrínseco da mão), sendo estes músculos amplamente utilizados em estudos experimentais e de modelagem. Maior enfoque é dado em contrações isométricas (i.e., ângulo articular mantido fixo), avaliando-se a organização do núcleo motor, em termos anatômicos e fisiológicos, recebendo como entrada a atividade sináptica das vias pré-motoneuronais, e estudando como diferentes arranjos das propriedades neurais podem resultar em características encontradas experimentalmente para a força muscular. Inicialmente foi feita uma ampla expansão de um simulador existente (ReMoto), tanto em aspectos de modelagem quanto de interface. Em seguida, este modelo expandido foi empregado para um estudo da influência do grau de rigidez muscular nas respostas reflexas do tornozelo. Posteriormente, um novo modelo de pool de motoneurônios, com ampla representação de características biofísicas, foi desenvolvido e, por fim, este modelo foi utilizado, em conjunto com modelos de tratos descendentes e da geração de força muscular, para representar a geração de forças isométricas em jovens e idosos. / The precision of a motor action depends on several factors such as: 1) the level of force variability of each involved muscle, 2) the rate of force development, 3) the coordination of the activations of the muscles involved. Several mechanisms underlying the force generation in a muscle and its control by the nervous system remain to be fully comprehended. An appropriate description of these mechanisms would allow an improvement in motor control theories and could contribute to the development of techniques for the prevention or compensation of some disabilities. Losses in motor performance may be caused by diseases affecting the neuromuscular system or due to aging processes. For instance, old adults may exhibit higher force variability and lower velocity of force development than young adults. Proper representations of such mechanisms in mathematical models constitute a promising way to test hypotheses raised by neurophysiological experiments to explain an observed phenomenon. These models can be used to investigate aspects of health/disease or young/old subjects and, by varying their parameter sets, it is possible to explore a broad range of plausible scenarios under which the experimentally observed phenomena are replicated. This project deals with the study of the neuromuscular system by mathematical modeling and computer simulations, applied to the triceps surae and the first dorsal interosseus (two of the most experimentally and theoretically studied muscles). The principal focus is on isometric contractions (i.e., fixed joint angle) and the study of the organization of the motor nucleus (anatomical and physiological aspects) receiving inputs from premotoneuronal pathways. The study analyzes how different patterns of organization result in experimentally observed aspects of muscle force. Initially, an existing simulator of the neuromuscular system (ReMoto) was broadly extended to include new models and a friendly interface. The extended model was used to investigate the influence of muscle stiffness on the reflex responses in the ankle joint. Next, a new motoneuron pool mathematical model was developed based on known biophysics. Finally, this model was integrated with models of pre-motoneuronal neurons estabilishing synapses with motoneurons and of muscle force generation in order to represent isometric force generation in young and old adults.

Esta pesquisa apresenta uma contribuição para a avaliação do problema de previsão de posição futura de aeronaves dentro da aviação brasileira. O uso dessas previsões é muito importante para os sistemas de vigilância do espaço aéreo, sobretudo para a detecção de conflitos entre aeronaves. O problema é estudado para vôos em rota, considerando previsões de posição para instantes de 1 a 20 minutos. Primeiramente, o problema é apresentado, de forma que fique claro o contexto de sua aplicação dentro dos sistemas automatizados para a gestão do tráfego aéreo. Em seguida, são mostrados os métodos matemáticos necessários para o estudo da previsão de posição futura de aeronaves em rota. O modelo proposto para se realizar a previsão utiliza a regressão linear das posições conhecidas da aeronave, extrapolando suas possíveis posições futuras. As condições de um vôo em rota permitem a utilização deste método. Os resultados obtidos são comparados com as informações de posições reais das aeronaves, permitindo avaliar a qualidade das posições estimadas. Por fim, são apresentadas formas de se aplicar o modelo proposto dentro de sistemas computacionais utilizados para a previsão de posição futura de aeronaves, permitindo que os sistemas de vigilância do espaço aéreo façam uso das previsões. / This research presents a contribution to the evaluation of the predicting aircraft future positions problem considering the Brazilian airspace. These predictions are very important for airspace surveillance systems, mainly to the detection of conflict among aircraft. The problem is studied for en route flights, considering position predictions from 1 to 20 minutes. Firstly, the problem is proposed, so that its application context to air traffic management automation can be clear. Then, the necessary mathematical methods used to study en route aircraft future position prediction are shown. The proposed model employed to find the predictions makes use of linear regression of known aircraft positions, extrapolating its future positions. En route flight conditions permit this approach. Prediction results are then compared with real aircraft positions, so that position estimates quality can be evaluated. Finally, ways of practical application of the proposed model inside computational systems used for aircraft future position prediction are presented. This allows surveillance airspace systems to make use of the predictions.

A precisão de uma ação motora depende de vários fatores, como: 1) grau de variabilidade da força gerada por cada músculo envolvido, 2) velocidade de geração da força, 3) coordenação das ativações dos músculos. A geração e o controle da força muscular possuem mecanismos que ainda precisam ser mais bem estabelecidos, tanto para o aprimoramento das teorias de controle motor, quanto para o desenvolvimento de técnicas que permitam a prevenção ou a compensação de certas deficiências. A perda de desempenho motor pode ser decorrente de doenças que afetam o sistema neuromuscular ou de alterações associadas ao envelhecimento. Sabe-se, por exemplo, que idosos podem possuir maior variabilidade e menor velocidade de desenvolvimento da força, quando comparados com jovens. Uma das formas de se entender os mecanismos responsáveis pelos fenômenos observados em experimentos neurofisiológicos, em indivíduos saudáveis, em pacientes ou em idosos, é por meio de uma representação adequada de tais mecanismos em modelos matemáticos. Tais modelos podem, pela escolha de um conjunto de parâmetros e de sinais de entrada, ser simulados, explorando-se toda gama de cenários plausíveis para a geração de um determinado fenômeno, tendo como referência os dados obtidos experimentalmente. Resumidamente, o presente trabalho trata do estudo do sistema neuromuscular por modelagem matemática e simulação computacional, com particular interesse nos músculos do tríceps sural e no primeiro interósseo dorsal (um músculo intrínseco da mão), sendo estes músculos amplamente utilizados em estudos experimentais e de modelagem. Maior enfoque é dado em contrações isométricas (i.e., ângulo articular mantido fixo), avaliando-se a organização do núcleo motor, em termos anatômicos e fisiológicos, recebendo como entrada a atividade sináptica das vias pré-motoneuronais, e estudando como diferentes arranjos das propriedades neurais podem resultar em características encontradas experimentalmente para a força muscular. Inicialmente foi feita uma ampla expansão de um simulador existente (ReMoto), tanto em aspectos de modelagem quanto de interface. Em seguida, este modelo expandido foi empregado para um estudo da influência do grau de rigidez muscular nas respostas reflexas do tornozelo. Posteriormente, um novo modelo de pool de motoneurônios, com ampla representação de características biofísicas, foi desenvolvido e, por fim, este modelo foi utilizado, em conjunto com modelos de tratos descendentes e da geração de força muscular, para representar a geração de forças isométricas em jovens e idosos. / The precision of a motor action depends on several factors such as: 1) the level of force variability of each involved muscle, 2) the rate of force development, 3) the coordination of the activations of the muscles involved. Several mechanisms underlying the force generation in a muscle and its control by the nervous system remain to be fully comprehended. An appropriate description of these mechanisms would allow an improvement in motor control theories and could contribute to the development of techniques for the prevention or compensation of some disabilities. Losses in motor performance may be caused by diseases affecting the neuromuscular system or due to aging processes. For instance, old adults may exhibit higher force variability and lower velocity of force development than young adults. Proper representations of such mechanisms in mathematical models constitute a promising way to test hypotheses raised by neurophysiological experiments to explain an observed phenomenon. These models can be used to investigate aspects of health/disease or young/old subjects and, by varying their parameter sets, it is possible to explore a broad range of plausible scenarios under which the experimentally observed phenomena are replicated. This project deals with the study of the neuromuscular system by mathematical modeling and computer simulations, applied to the triceps surae and the first dorsal interosseus (two of the most experimentally and theoretically studied muscles). The principal focus is on isometric contractions (i.e., fixed joint angle) and the study of the organization of the motor nucleus (anatomical and physiological aspects) receiving inputs from premotoneuronal pathways. The study analyzes how different patterns of organization result in experimentally observed aspects of muscle force. Initially, an existing simulator of the neuromuscular system (ReMoto) was broadly extended to include new models and a friendly interface. The extended model was used to investigate the influence of muscle stiffness on the reflex responses in the ankle joint. Next, a new motoneuron pool mathematical model was developed based on known biophysics. Finally, this model was integrated with models of pre-motoneuronal neurons estabilishing synapses with motoneurons and of muscle force generation in order to represent isometric force generation in young and old adults.

Este trabalho detalha a motivação para a avaliação de desempenho não estacionária de sistemas computacionais e introduz uma abordagem para a modelagem dinâmica de desempenho baseada na análise de resposta em frequência. A modelagem dinâmica é uma abordagem essencial que se desenvolveu como recurso importante na engenharia e algumas ciências naturais por muitas décadas e conta com uma coleção de ferramentas matemáticas para descrever o comportamento dinâmico de sistemas. Seja por tradição ou pela dificuldade de aplicação o uso de modelos dinâmicos em avaliação de desempenho de sistemas computacionais é recente e consideravelmente menos explorada que em outros domínios. A contribuição proposta por esta pesquisa, é a formulação de um arcabouço para avaliação de desempenho não estacionário de sistemas computacionais. O propósito desse arcabouço é produzir um modelo analítico dinâmico experimentalmente construído, que represente a dinâmica que governa o desempenho do sistema. A abordagem é composta por: modelo conceitual para formulação de métricas de desempenho transientes; um método empírico para a obtenção do modelo dinâmico; uma metodologia de análise baseada em resposta de frequência. Usos práticos são ilustrados através de estudos de caso em que os resultados demonstram a aplicabilidade da abordagem. / This research work details the motivation for non-stationary performance evaluation in computer systems and introduces an approach for dynamic performance modeling based on frequencyresponse analysis. Dynamic modeling is an essential approach which developed as an important resource in engineering and natural sciences for many decades and counts on a collection of mathematical tools for describing the dynamic behavior of systems. Whether for tradition or difficulty in applying its methods, the use of dynamic modeling in computer systems performance evaluation is recent and less exploited than in other domains. The contribution proposed by the present research is the formulation of a non-stationary performance evaluation framework. The purpose of this framework is to produce an empiric analytical model which represents the dynamics governing the system performance. The approach comprises: a conceptual model for the formulation of dynamic performance metrics; a method to obtain the dynamic model experimentally; a practical methodology based on frequency-domain analysis. Piratical uses are illustrated by study cases in which results show the applicability of the approach.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:59:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No Processamento da Linguagem Natural (PLN) os avanços recentes na análise automática de texto conduziram ao surgimento de uma nova área que é o tratamento e reconhecimento dos aspectos subjetivos no texto, considerando fatores como opiniões, sentimentos, emoções e afetividade. Entre as aplicações dessa área podemos citar: medir o nível de satisfação de clientes, reconhecer a diferença entre emissão de opiniões e descrição de fatos, reconhecer perfil empreendedor e posturas interpessoais, identificar possibilidades de estados depressivos em pessoas, entre outras possibilidades, envolvendo a subjetividade. A pesquisa na área requer o desenvolvimento de métodos, recursos e técnicas, que, integrados, possibilitarão a sistemas computacionais serem capazes de manipular significado afetivo no discurso. Porém, por tratar-se de estudos recentes, os recursos ainda são bastante escassos para a língua portuguesa. Dessa forma, essa dissertação propõe o desenvolvimento de um léxico afetivo para a língua portuguesa, den / In the area of Natural Language Processing (NLP) the recent advances in text automatic analysis have led to the emergence of a new area which is the management and recognition subjective aspects in texts, considering factors such as opinion, sentiments, emotions and affection. Among the applications of this area we enumerate: to determine the client satisfaction level, to recognize the difference between opinion emission and description of facts, to recognize entrepreneur profile and interpersonal posture, to identify the possibility of depressive states in people, among other possibilities related to subjectivity. The research in this area requires the development of methods, resources and techniques, that, integrated, can make computational systems able to manage the affective meaning in discourse. However, since these studies are recent, the resources are scarce for the portuguese language. In this way, this dissertation proposes the development of an affective lexicon for the portuguese language, named W

Esta pesquisa apresenta uma contribuição para a avaliação do problema de previsão de posição futura de aeronaves dentro da aviação brasileira. O uso dessas previsões é muito importante para os sistemas de vigilância do espaço aéreo, sobretudo para a detecção de conflitos entre aeronaves. O problema é estudado para vôos em rota, considerando previsões de posição para instantes de 1 a 20 minutos. Primeiramente, o problema é apresentado, de forma que fique claro o contexto de sua aplicação dentro dos sistemas automatizados para a gestão do tráfego aéreo. Em seguida, são mostrados os métodos matemáticos necessários para o estudo da previsão de posição futura de aeronaves em rota. O modelo proposto para se realizar a previsão utiliza a regressão linear das posições conhecidas da aeronave, extrapolando suas possíveis posições futuras. As condições de um vôo em rota permitem a utilização deste método. Os resultados obtidos são comparados com as informações de posições reais das aeronaves, permitindo avaliar a qualidade das posições estimadas. Por fim, são apresentadas formas de se aplicar o modelo proposto dentro de sistemas computacionais utilizados para a previsão de posição futura de aeronaves, permitindo que os sistemas de vigilância do espaço aéreo façam uso das previsões. / This research presents a contribution to the evaluation of the predicting aircraft future positions problem considering the Brazilian airspace. These predictions are very important for airspace surveillance systems, mainly to the detection of conflict among aircraft. The problem is studied for en route flights, considering position predictions from 1 to 20 minutes. Firstly, the problem is proposed, so that its application context to air traffic management automation can be clear. Then, the necessary mathematical methods used to study en route aircraft future position prediction are shown. The proposed model employed to find the predictions makes use of linear regression of known aircraft positions, extrapolating its future positions. En route flight conditions permit this approach. Prediction results are then compared with real aircraft positions, so that position estimates quality can be evaluated. Finally, ways of practical application of the proposed model inside computational systems used for aircraft future position prediction are presented. This allows surveillance airspace systems to make use of the predictions.

No Brasil as informações sobre o câncer estão distribuídas entre diferentes instituições que realizam o seu tratamento, nesse contexto são necessárias ferramentas para o levantamento do cenário nacional que possa auxiliar na atenção a doença. Este contexto motivou a criação do Oncogrid, que é uma grade computacional para integração e compartilhamento de dados médicos em oncologia e permitirá à comunidade médica a análise dos tratamentos aplicados com reflexos na gestão do câncer. Foi realizada uma pesquisa analizando as diferentes arquiteturas e componentes utilizados em projetos de grade voltados à saúde, a fim de propor uma arquitetura flexível, modular e escalável para o Oncogrid, em conformidade com as necessidades brasileiras. Realizou-se um projeto piloto entre o LSI/EPUSP e o NUTES/UFPE o qual implementou uma aplicação para geração de curvas de sobrevida utilizando o método Kaplan-Meier e serviu para avaliar a arquitetura do Oncogrid. Os resultados obtidos comprovaram a viabilidade da arquitetura utilizada e o potencial da proposta de uma grade computacional como um novo paradigma para a integração e compartilhamento de informações. O Oncogrid mostrou-se uma arquitetura computacional interessante para a realidade brasileira, especialmente no acesso as informações distribuídas, o que pode fornecer maiores subsídios para a evolução dos tratamentos e desenvolvimento de novas frentes de pesquisas. / In Brazil the cancer information is distributed among several institutions that accomplish your treatment, in this context we are need tools to build a national scenery that can be aid the cancer care. This context motivated the Oncogrid creation that is a grid computing for integration and sharing medical data in oncology and will allow the medical community to analise the applied treatments with reflection in cancer management.A study was done to analise the several architectures and components used in grid projects to health care, making possible to propose a flexible, modular and scalable architecture to the Oncogrid accordingly with the brazilian reality. An initial project between LSI/EPUSP and NUTES/UFPE that was developed an application to plot the survival curve using the Kaplan-Meier method and allow the evaluation of the Oncogrid architecture. The results achieved confirm the architecture viability used and the proposal potentiality of a grid computing with a new paradigm to the integration and sharing informations. The Oncogrid shows a viable computing architecture to Brazil, especially to access distributed information that can be prove great contributions to treatment evolution and to develop new research areas.

No Brasil as informações sobre o câncer estão distribuídas entre diferentes instituições que realizam o seu tratamento, nesse contexto são necessárias ferramentas para o levantamento do cenário nacional que possa auxiliar na atenção a doença. Este contexto motivou a criação do Oncogrid, que é uma grade computacional para integração e compartilhamento de dados médicos em oncologia e permitirá à comunidade médica a análise dos tratamentos aplicados com reflexos na gestão do câncer. Foi realizada uma pesquisa analizando as diferentes arquiteturas e componentes utilizados em projetos de grade voltados à saúde, a fim de propor uma arquitetura flexível, modular e escalável para o Oncogrid, em conformidade com as necessidades brasileiras. Realizou-se um projeto piloto entre o LSI/EPUSP e o NUTES/UFPE o qual implementou uma aplicação para geração de curvas de sobrevida utilizando o método Kaplan-Meier e serviu para avaliar a arquitetura do Oncogrid. Os resultados obtidos comprovaram a viabilidade da arquitetura utilizada e o potencial da proposta de uma grade computacional como um novo paradigma para a integração e compartilhamento de informações. O Oncogrid mostrou-se uma arquitetura computacional interessante para a realidade brasileira, especialmente no acesso as informações distribuídas, o que pode fornecer maiores subsídios para a evolução dos tratamentos e desenvolvimento de novas frentes de pesquisas. / In Brazil the cancer information is distributed among several institutions that accomplish your treatment, in this context we are need tools to build a national scenery that can be aid the cancer care. This context motivated the Oncogrid creation that is a grid computing for integration and sharing medical data in oncology and will allow the medical community to analise the applied treatments with reflection in cancer management.A study was done to analise the several architectures and components used in grid projects to health care, making possible to propose a flexible, modular and scalable architecture to the Oncogrid accordingly with the brazilian reality. An initial project between LSI/EPUSP and NUTES/UFPE that was developed an application to plot the survival curve using the Kaplan-Meier method and allow the evaluation of the Oncogrid architecture. The results achieved confirm the architecture viability used and the proposal potentiality of a grid computing with a new paradigm to the integration and sharing informations. The Oncogrid shows a viable computing architecture to Brazil, especially to access distributed information that can be prove great contributions to treatment evolution and to develop new research areas.