Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-23T20:42:44Z No. of bitstreams: 1 CesarCasteloBranco.pdf: 11257769 bytes, checksum: 911c33f2f0ba5c1c0948888e713724f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T20:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarCasteloBranco.pdf: 11257769 bytes, checksum: 911c33f2f0ba5c1c0948888e713724f6 (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / This work proposes new methodologies to optimize the choice of the parameters of the proportionate normalized least-mean-square (PNLMS) adaptive algorithms. The proposed approaches use procedures based on two optimization methods, namely, the golden section and tabu search methods. Such procedures are applied to determine the optimal parameters in each iteration of the adaptation process of the PNLMS and improved PNLMS (IPNLMS) algorithms. The objective function for the proposed procedures is based on the a posteriori estimation error. Performance studies carried out to evaluate the impact of the PNLMS and IPNLMS parameters in the behavior of these algorithms shows that, with the aid of optimization techniques to choose properly such parameters, the performance of these algorithms may be improved in terms of convergence speed for the identification of plants with high sparseness degree. The main goal of the proposed methodologies is to improve the distribution of the adaptation energy between the coefficients of the PNLMS and IPNLMS algorithms, using parameter values that lead to the minimal estimation error of each iteration of the adaptation process. Numerical tests performed (considering various scenarios in which the plant impulse response is sparse) show that the proposed methodologies achieve convergence speeds faster than the PNLMS and IPNLMS algorithms, and other algorithms of the PNLMS class, such as the sparseness controlled IPNLMS (SC-IPNLMS) algorithm. / Neste trabalho, novas metodologias para otimizar a escolha dos parâmetros dos algoritmos adaptativos LMS normalizados proporcionais (PNLMS) são propostas. As abordagens propostas usam procedimentos baseados em dois métodos de otimização, a saber, os métodos da razão áurea e da busca tabu. Tais procedimentos são empregados para determinar os parâmetros ótimos em cada iteração do processo de adaptação dos algoritmos PNLMS e PNLMS melhorado (IPNLMS). A função objetivo adotada pelos procedimentos propostos é baseada no erro de estimação a posteriori. O estudo de desempenho realizado para avaliar o impacto dos parâmetros dos algoritmos PNLMS e IPNLMS no comportamento dos mesmos mostram que, com o auxílio de técnicas de otimização para escolher adequadamente tais parâmetros, o desempenho destes algoritmos pode ser melhorado, em termos de velocidade de convergência, para a identificação de plantas com elevado grau de esparsidade. O principal objetivo das metodologias propostas é melhorar a distribuição da energia de ativação entre os coeficientes dos algoritmos PNLMS e IPNLMS, usando valores de parâmetros que levam ao erro de estimação mínimo em cada iteração do processo de adaptação. Testes numéricos realizados (considerando diversos cenários nos quais a resposta impulsiva da planta é esparsa) mostram que as metodologias propostas alcançam velocidades de convergência superiores às dos algoritmos PNLMS e IPNLMS, além de outros algoritmos da classe PNLMS, tais como o algoritmo IPNLMS com controle de esparsidade (SCIPNLMS).

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-09-04T16:05:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Output-onlyMethodsDamage.pdf: 9035056 bytes, checksum: bae01c1b0f9a48193d6d0b3c0fb688cf (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-09-13T12:17:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Output-onlyMethodsDamage.pdf: 9035056 bytes, checksum: bae01c1b0f9a48193d6d0b3c0fb688cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T12:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Output-onlyMethodsDamage.pdf: 9035056 bytes, checksum: bae01c1b0f9a48193d6d0b3c0fb688cf (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No campo da monitorização de integridade estrutural (SHM), a identificação de dano baseada em vibração tem se tornado uma área de pesquisa crucial devido a sua potencial aplicação em estruturas de engenharia do mundo real. Assumindo que os sinais de vibração podem ser medidos pelo emprego de diferentes tipos de sistemas de monitorização, quando aplica-se o tratamento de dados adequado, as características sensíveis a dano podem ser extraídas e usadas para avaliar dano estrutural incipiente ou progressivo. Entretanto, as estruturas do mundo real estão sujeitas às mudanças regulares nas condições operacionais e ambientais (e.g., temperatura, umidade relativa, massa de tráfego e outros), as quais impõem dificuldades na identificação do dano estrutural uma vez que essas mudanças influenciam diferentes características de forma distinta. Nesta tese por agregação de artigos, a fim de superar essa limitação, novos métodos output-only são propostos para detectar e quantificar dano em estruturas sob influências operacionais e ambientais não medidas. Os métodos são baseados nos campos de aprendizagem de máquina e inteligência artificial e podem ser classificados como técnicas baseadas em kernel e clusterização. Quando os novos métodos são comparados àqueles do estado da arte, os resultados demonstraram que os primeiros possuem melhor performance de detecção de dano em termos de indicações de dano falso-positivas (variando entre 3,6Ű5,4%) e falso-negativas (variando entre 0Ű2,6%), sugerindo potencial aplicabilidade em soluções práticas de SHM. Se os métodos propostos são comparados entre si, aqueles baseados em clusterização, nomeadamente as abordagens de expectância-maximização global via algoritmos meméticos, provaram ser as melhores técnicas para aprender a condição estrutural normal, sem perda de informação ou sensibilidade aos parâmetros iniciais, e para detectar dano (erros totais iguais a 4,4%). / In the structural health monitoring (SHM) field, vibration-based damage identification has become a crucial research area due to its potential to be applied in real-world engineering structures. Assuming that the vibration signals can be measured by employing different types of monitoring systems, when one applies appropriate data treatment, damage-sensitive features can be extracted and used to assess early and progressive structural damage. However, real-world structures are subjected to regular changes in operational and environmental conditions (e.g., temperature, relative humidity, traffic loading and so on) which impose difficulties to identify structural damage as these changes influence different features in a distinguish manner. In this thesis by papers, to overcome this drawback, novel output-only methods are proposed for detecting and quantifying damage on structures under unmeasured operational and environmental influences. The methods are based on the machine learning and artificial intelligence fields and can be classified as kernel- and cluster-based techniques. When the novel methods are compared to the state-of-the-art ones, the results demonstrated that the former ones have better damage detection performance in terms of false-positive (ranging between 3.65.4%) and false-negative (ranging between 0-2.6%) indications of damage, suggesting their applicability for real-world SHM solutions. If the proposed methods are compared to each other, the cluster-based ones, namely the global expectation-maximization approaches based on memetic algorithms, proved to be the best techniques to learn the normal structural condition, without loss of information or sensitivity to the initial parameters, and to detect damage (total errors equal to 4.4%).

O reconhecimento de padrões por computador é uma das mais importantes ferramentas da Inteligência Artificial presente em inúmeras áreas do conhecimento com aplicações em diversos setores, incluindo o reconhecimento de caracteres. O objetivo da dissertação se concentra na investigação de um processo computacional automatizado - Sistema Computacional Paraconsistente - capaz de reconhecer Caracteres Numéricos Manuscritos e Caracteres Magnéticos Codificados em 7 Barras utilizados em cheques bancários brasileiros, fornecendo uma fundamentação técnica para reconhecer documentos e imagens digitalizadas e, também, sinais biológicos. Embora haja vários estudos em reconhecimento de caracteres, optou-se pelo estudo desse tema devido à sua intrínseca importância e constante desenvolvimento, além de possibilitar adaptações para fazer o reconhecimento de diferentes tipos de sinais como, por exemplo, sinais biológicos. A metodologia adotada para essa tarefa se baseia nas Redes Neurais Artificiais Paraconsistentes por se tratar de uma ferramenta com capacidade de trabalhar com dados imprecisos, inconsistentes e paracompletos sem o perigo de trivialização. O processo de reconhecimento desse sistema é realizado a partir de algumas características do caractere previamente selecionadas com base em algumas técnicas do Grafismo e realiza-se a análise dessas características bem como o reconhecimento do caractere através das Redes Neurais Artificiais Paraconsistentes O sistema foi construído para reconhecer caracteres numéricos com um padrão previamente definido, onde adotou-se os Caracteres Magnéticos Codificados em 7 Barras utilizados em cheques bancários e, posteriormente, o sistema foi aperfeiçoado para fazer o reconhecimento de Caracteres Numéricos Manuscritos. Para a validação do estudo proposto apresentou-se dados reais, a saber, lotes de cheques e caracteres numéricos manuscritos digitalizados onde o sistema apresentou 97,85% de acertos para os Caracteres Magnéticos Codificados em 7 Barras e 91,62% de acertos para Caracteres Numéricos Manuscritos. O resultado obtido demonstra que o sistema é robusto o suficiente e pode servir de estudo para a análise de sinais em áreas correlatas com nível de precisão semelhante / Computer pattern recognition is one of the most important Artificial Intelligence tools present in numerous knowledge areas with applications in several themes, including the character recognition. The aim of this dissertation is the investigation of an automated computational process - Paraconsistent Computational System - able to recognize Handwritten Numeric Characters and Magnetic Ink Character Recognition used on Brazilian bank checks furnishing a technical basis to recognize digital documents, digital images and biological signals. Although there are several studies on character recognition, it was chosen to study this theme due to its intrinsic importance and constant improvement, besides enabling adjustments to the recognition of different kinds of signals such as, biological signals. The methodology employed for the task is based on Paraconsistent Artificial Neural Networks for being a tool with the ability to work with imprecise, inconsistent and paracomplete data without trivialization. The recognition process of this system is performed from some previously selected character features based on some Graphics techniques and, it performs the analysis of these features as well as the character recognition are performed through the Paraconsistent Artificial Neural Networks. The system was built to recognize numeric characters with a previously defined pattern where it was chosen the Magnetic Ink Character Recognition used on Brazilian bank checks and then the system was improved to recognize handwritten numeric characters. It was presented real data as checks\' batches and scanned handwritten numeric characters to validate the proposed study and the system reached 97.85% hits for Magnetic Ink Character Recognition and 91.62% hits for Handwritten Numeric Characters. The obtained result demonstrates that the system is robust enough for signal analysis study in correlated areas with similar precision level

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-24T13:06:47Z No. of bitstreams: 1 Jonathan Simon Prates.pdf: 2514736 bytes, checksum: 58b7bca77d32ecba8467a3e3a533d2a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-24T13:06:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonathan Simon Prates.pdf: 2514736 bytes, checksum: 58b7bca77d32ecba8467a3e3a533d2a0 (MD5) Previous issue date: 2015-01-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os Sistemas de Interação Multimodal possibilitam uma utilização mais amigável dos sistemas de computação. Eles permitem que os usuários recebam informações e indiquem suas necessidades com maior facilidade, amparados por recursos de interação cada vez mais diversos. Neste contexto, um elemento central é o diálogo que se estabelece entre os usuários e estes sistemas. Alguns dos desafios observados na área de Interação Multimodal estão ligados à integração dos diversos estímulos a serem tratados, enquanto outros estão ligados à geração de respostas adequadas a estes estímulos. O gerenciamento do diálogo nestes sistemas envolve atividades diversas associadas tanto com a representação dos assuntos tratados, como com a escolha de alternativas de resposta e com o tratamento de modelos que representam tarefas e usuários. A partir das diversas abordagens conhecidas para estas implementações, são observadas demandas de modelos de diálogo que aproximem os resultados das interações que são geradas pelos sistemas daquelas interações que seriam esperados em situações de interação em linguagem natural. Uma linha de atuação possível para a obtenção de melhorias neste aspecto pode estar ligada à utilização de estudos da psicologia cognitiva sobre a memória de trabalho e a integração de informações. Este trabalho apresenta os resultados obtidos com um modelo de tratamento de diálogo para sistemas de Interação Multimodal baseado em um modelo cognitivo, que visa proporcionar a geração de diálogos que se aproximem de situações de diálogo em linguagem natural. São apresentados os estudos que embasaram esta proposta e a sua justificativa para uso no modelo descrito. Também são demonstrados resultados preliminares obtidos com o uso de protótipos para a validação do modelo. As avaliações realizadas demonstram um bom potencial para o modelo proposto. / Multimodal interaction systems allow a friendly use of computing systems. They allow users to receive information and indicate their needs with ease, supported by new interaction resources. In this context, the central element is the dialogue, established between users and these systems. The dialogue management of these systems involves various activities associated with the representation of subjects treated, possible answers, tasks model and users model treatment. In implementations for these approaches, some demands can be observed to approximate the results of the interactions by these systems of interaction in natural language. One possible line of action to obtain improvements in this aspect can be associated to the use of cognitive psychology studies on working memory and information integration. This work presents results obtained with a model of memory handling for multimodal dialogue interaction based on a cognitive model, which aims to provide conditions for dialogue generation closer to situations in natural language dialogs. This research presents studies that supported this proposal and the justification for the described model’s description. At the end, results using two prototypes for the model’s validation are also shown.

Acompanha: Produção técnica / A aprendizagem de Biologia Celular no Ensino Médio apresenta alguns obstáculos aos alunos, que são intrínsecos ao conteúdo. Primeiramente, há um vocabulário relativamente extenso de termos que não fazem parte do cotidiano. Segundo ponto, esses termos podem se relacionar de maneiras complexas que são difíceis de assimilar. Finalmente, vários processos biológicos acontecem em etapas dinâmicas, que podem ser difíceis de deduzir a partir de imagens estáticas. O objetivo geral deste trabalho foi desenvolver um software educacional que pudesse auxiliar no processo de ensino e aprendizagem de Biologia Celular no Ensino Médio. Dois princípios usados na ferramenta foram a interatividade e a animação gráfica. A pesquisa teve como universo, duas turmas de primeiro ano do Ensino Médio técnico integrado em agroecologia e informática totalizando 80 alunos de uma escola pública Federal do Estado do Paraná e foi baseada no desenvolvimento, aplicação e teste de eficácia de um jogo tendo como foco o ensino de síntese proteica e seus mecanismos de funcionamento, assunto vinculado ao estudo da Biologia Celular. Os testes de eficácia foram feitos iniciando-se com a aplicação de uma questão aberta que procurou levantar informações sobre o nível de conhecimento do aluno acerca do assunto após a aplicação de uma aula expositiva e posterior aplicação da mesma questão como pós teste, depois da aplicação do jogo em sala. Os resultados foram avaliados e caraterizados a partir de quatro categorias de aprendizado em Biologia, sendo essas, Nominal, Funcional, Estrutural e Multidimencional em ordem crescente de nível de aprendizado. Como resultado, constatamos pela evolução das questões formuladas pelos alunos, frente às categorias citadas, que o produto teve influência positiva no aprendizado e pode contribuir para a dinamicidade no ensino da Biologia Celular no Ensino Médio. / The learning of Cell Biology in High School presents some obstacles to students, which are intrinsic to the content. First, there is a relatively extensive vocabulary of terms that is not part of everyday life. Second point, these terms may relate in complex ways that are difficult to assimilate. Finally, several biological processes take place in dynamic steps, which can be difficult to infer from static images. The general objective of this work is to develop an educational software that could aid in the teaching and learning process of Cell Biology in High School. Two principles used in the tool were the interactivity and graphical animation. The research had as a universe two first year classes of an Integrated Technical High School Course in Agroecology and Informatics totaling 80 students of a public federal school of the State of Paraná and it was based in the development, application and effectiveness test of a game having as focus the teaching of protein synthesis and its mechanisms of functioning, a subject linked to the study of Cell Biology. Efficacy tests were performed through an application of an open question, in order to evaluate the level of the students’ knowledge on the subject after an expositive class and a later application of the same question as an post evaluation, after the application of the game in class. The results were evaluated and characterized from four categories of learning in Biology, such as, Nominal, Functional, Structural and Multidimensional in ascending order of learning level. As a result, we verified by the evolution of the questions formulated by the students, given the aforementioned categories, that the product had a positive influence on learning and can contribute to the dynamism in the teaching of Cell Biology in High School.

Resumo: Para simplificar o gerenciamento de computadores, vários sistemas de administração estruturados por conexões físicas adotam técnicas avançadas para gestão de configuração de software. No entanto, a forte ligação entre hardware e o software faz com que haja uma individualização desta gerência, além da penalização da mobilidade e ubiqüidade do poder computacional. Neste cenário, cada computador torna-se uma entidade individual a ser gerenciada, exigindo operações manuais de configuração da imagem de sistema. Tecnologias que oferecem gestão centralizada baseadas em conexões físicas cliente-servidor, combinando técnicas de virtualização com a utilização de sistemas de arquivos distribuídos, refletem a degradação em flexibilidade e facilidade de instalação deste sistema gerenciador. Outras arquiteturas para gerenciamento centralizado que estruturam o compartilhamento de dados através de conexões físicas e dependem do protocolo PXE, apresentam os mesmos impasses descritos anteriormente. Diante das limitações dos modelos de gerenciamento centralizado baseado em conexões físicas, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um middleware de comunicação cliente-servidor como parte integrante e necessária para um ambiente de gerenciamento centralizado em redes de comunicações sem fio. Este ambiente, denominado WSE-OS (Wireless Sharing Enviroment ? Operating Systems), é um modelo baseado Virtual Desktop Infrastructure (VDI) que associa técnicas de virtualização e sistema de acesso remoto seguro para criação de uma arquitetura distribuída como base de um sistema de gestão. WSE-OS é capaz de realizar a replicação de sistemas operacionais em um ambiente de comunicação sem fio além de oferecer abstração de hardware aos clientes. O WSE-OS pode substituir o boot local com disco rígido por um boot de uma Imagem de Sistema Única... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: To simplify computer management, various administration systems structured with physical connections adopt advanced techniques to manage software configuration. Nevertheless, the strong link between hardware and software makes for an individualism of that management, besides penalizing computational mobility and ubiquity. In this scenario, each computer becomes an individual entity to be managed, requiring manual operations of the system image configuration. Technologies that offer centralized management based on client-server physical connections, combining virtualization techniques with the use of distributed file systems in clusters with distributed processing on network computers reflect the deterioration in flexibility and ease of installation and maintenance of distributed applications. Other architectures for centralized management that structure the sharing of data through physical connections and depend on the PXE protocol, present the same dilemmas described above. Given the limitations models of centralized management based on physical connections, the objective of this project is the development of a middleware for client-server communication as part necessary of an environment for centralized management in wireless communications networks. This environment, called WSE-OS (Wireless Sharing Environment ? Operating Systems), is a model based Virtual Desktop Infrastructure (VDI), which combines virtualization techniques and secure access system for creating a distributed architecture as the basis for a management system. WSE-OS is capable of replicating operating systems in a wireless environment, addition to providing hardware abstraction to clients. The WSE-OS can replace the boot with local hard disk to a boot from SSI (Single System Image) virtualized in server via communication middleware, increasing flexibility and allowing multiple operating systems... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Marcos Antônio Cavenaghi / Coorientador: Roberta Spolon / Banca: João Paulo Papa / Banca: Regina Helena Carlucci Santana / Mestre

Orientador: Roberta Spolon / Banca: João Paulo Papa / Banca: Regina Helena Carlucci Santana / Resumo: O maior custo de propriedade de computadores não é o hardware ou o software, mas sim o tempo que os profissionais de informática gastam em suporte e manutenção dos ambientes computacionais. Em um conglomerado de computadores em rede, cada computador torna- se uma entidade gerenciada individualmente, o que gera contínuas solicitações de alterações de configuração, como instalação de atualizações de software, conexão e configuração de periféricos, criação de perfis de e-mail e aplicação de patches. Além disso, existe ainda o risco de furto de dados e invasão por hackers quando os computadores dos usuários não estão protegidos. Aliado a este cenário, a constante evolução dos sistemas computacionais e seu potencial de processamento, a cada dia são necessárias novas técnicas de aproveitamento destes recursos. Soluções que visam facilitar o gerenciamento de ambientes com grande massa de computadores de forma a tirar o máximo proveito do poder computacional concentrado em servidores já se tornaram necessidades reais, não só em grandes corporações, mas também em pequenas e médias empresas, além de outros tipos organizações, como por exemplo, instituições de ensino. Frente esta necessidade, focando uma ferramenta compatível neste cenário de crescimento, este trabalho apresenta um modelo de gerenciamento centralizado, nomeado WSE-OS (Wireless Sharing Environment - Operating Systems), baseado em técnicas de virtualização e acesso remoto seguro combinadas a um sistema de arquivos remotos em espaço de usuário. Esta solução elimina a necessidade da instalação e configuração de aplicativos "máquina a máquina", além de tirar maior proveito do poder computacional existente nos servidores. A principal característica deste modelo que o destaca das soluções atuais é que ele é especificamente elaborado para operar sobre redes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The largest cost of desktop ownership is not the hardware or software, but the time that administrators spend on support and maintenance of computing environments. In a conglomerate of computers in a network, each computer becomes an entity managed individually, which generates continuous requests for configuration changes, such as installing software updates, configuration and connection of peripherals, profiling email and applying patches. Moreover, there is the risk of data theft and hacking when users' computers are not protected. Allied to this scenario, the constant evolution of computer systems and their potential for processing, each day requires new techniques for exploitation of these resources. Solutions aimed facilitating the management of environments with large mass of computers to take maximum advantage of computing power concentrated on servers have become real needs, not only in large corporations but also small and medium enterprises, besides other types organizations, such as educational institutions. Facing this need, focusing on a tool that supported this growth scenario, this work presents a centralized management model, named WSE-OS (Wireless Sharing Environment - Operating Systems) based on virtualization techniques and secure remote access combined with a remote file system in user space. This solution eliminates the need for installing and configuring applications "machine to machine", besides take greater advantage of existing computing power on the servers . The main feature of this model that highlights the current solutions is that it is specifically designed to operate on networks with low transmission rates, such as wireless networks. The WSE-OS is able to perform the replication of operating system images in an environment with WLAN communication, which makes management more flexible and independent of physical connections, besides offer... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T20:09:00Z No. of bitstreams: 1 LESANDRO PONCIANO DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2015..pdf: 4083903 bytes, checksum: d3e795a6363845dac05f1dd6ff0cf964 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T20:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LESANDRO PONCIANO DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2015..pdf: 4083903 bytes, checksum: d3e795a6363845dac05f1dd6ff0cf964 (MD5) Previous issue date: 2015-11-23 / Capes / Computação por humanos (human computation) é um modelo de computação que se baseia na coordenação de seres humanos para resolver problemas para os quais o sistema cognitivo humano é mais rápido ou preciso que os atuais sistemas computacionais baseados em processadores digitais. Em sistemas de computação por humanos, ao invés de máquinas, os processadores que realizam as computações são seres humanos. Usar adequadamente o poder cognitivo provido por tais seres humanos é fundamental para o sucesso desse tipo de sistema. Entretanto, pouco se sabe sobre as características de oferta de poder cognitivo e de como o sistema pode utilizar essa oferta de forma otimizada. Este estudo visa avançar esse conhecimento. Como referencial teórico-conceitual, propõe-se uma articulação de teorias e conceitos sobre computação por humanos, engajamento, credibilidade e otimização de desempenho Considerando essa articulação, são propostas métricas para analisar a oferta de poder cognitivo em termos do engajamento e da credibilidade dos participantes. Como estudo de caso de estratégia de otimização de desempenho, propõe-se um algoritmo de replicação de tarefas que visa melhorar o uso do poder cognitivo levando em conta informações de credibilidade dos participantes. Por meio de análise de distribuições, correlações, regressões, classificação e agrupamento, os comportamentos de engajamento e credibilidade são caracterizados usando dados de seis sistemas reais. Entre os resultados obtidos, destacam-se diversos padrões comportamentais identificados na caracterização. Há duas classes de engajamento de participantes: os transientes, que atuam no sistema em apenas um dia e não retornam, e os regulares, que apresentam um engajamento mais duradouro. Os regulares são a minoria, mas são os mais importantes por agregarem maior tempo de computação ao sistema. Eles também não são homogêneos; subdividem-se em cinco grandes perfis,que podem ser rotulados como: empenhados, espasmódicos, persistentes, duradouros e moderados. A credibilidade dos participantes, por sua vez, pode ser medida usando várias métricas baseadas no nível de concordância entre eles. Tal credibilidade está negativamente correlacionada com a dificuldade das tarefas. Por fim, simulações do algoritmo de replicação proposto mostram que ele melhora o uso do poder cognitivo provido pelos participantes e permite tratar diversos compromissos entre diferentes requisitos de qualidade de serviço. / Human computation is a computing approach that draws upon human cognitive abilities to solve computational tasks for which there are so far no satisfactory fully automated solutions. In human computation systems, the processors performing the computations are humans rather than machines. The effectiveness of this kind of system relies on its ability to optimize the use of the cognitive power provided by each human processor. However, little is known about how humans provide their cognitive power in these systems and how these systems can use such cognitive power properly. This study aims at advancing knowledge in this direction. To guide this study, we articulate a framework of theories and concepts about human computation, human engagement, human credibility, and the optimization of computational systems. Based on this theoretical-conceptual framework, we propose metrics to characterize the cognitive power available in a human computation system in terms of the engagement and the credibility of the participants. As case study of system optomization, we also propose a task replication algorithm that optimizes the use of the available cognitive power taking into account information about the credibility of participants. By using correlations, regressions, and clustering algorithms, we characterize the engagement and credibility of participants in data collected from six real systems. Several behavioral patterns are identified in such characterization. Participants can be divided into two broad classes of engagement: the transients, those who work in the system in just one day; and the regulars, those who exhibit a more lasting engagement. Regulars are the minority of participants, but they aggregate the larger amount of cognitive power to the system. They can be subdivided into five groups, labeled as: hardworking, spasmodic, persistent, lasting and moderate. The credibility of participants can be measured by using several different metrics based on the level of agreement among them. Regardless of the metric used, the credibility is negatively correlated with the degree of difficulty of the tasks. Results from simulation show that the proposedtaskreplicationalgorithmcanimprovetheabilityofthesystemtoproperlyusethe cognitive power provided by participants. It also allows one to address trade-offs between differentquality-of-servicerequirements.

A maioria das aplicações envolvendo a influência do clima na agricultura requer um grande volume de dados que, geralmente, não estão disponíveis. Desta forma, há necessidade de um aplicativo computacional para facilitar a organização dos dados necessários. O sistema computacional SIAGRO foi desenvolvido para dar suporte a uma plataforma de coleta de dados termo-pluviométricos e para atender à demanda dos usuários da informação agrometeorológica para agricultura. O sistema proposto permite, a partir de dados coletados a intervalos de 15 minutos, cadastrar outras estações, importar dados, calcular a evapotranspiração por diferentes modelos (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modificado por Camargo e Hagreaves e Samani), utilizar a classificação climática de Thornthwaite e determinar médias para os parâmetros coletados em períodos distintos de tempo. Os resultados são apresentados em forma de gráficos e tabelas num computador pessoal ou via Internet, que podem ser exportados para uso em outros aplicativos computacionais ou comparados com os resultados de outras estações cadastradas no sistema. Disponibilizar o SIAGRO de informação que permita gerir de forma eficiente programas de irrigação para atender as carências de água nos cultivos, permitiu que se avaliasse o desempenho de três métodos de referência para estimar a evapotranspiração com dados obtidos em lisímetros de lençol freático constante. Os dados foram coletados diariamente e processados em escala mensal. O desempenho dos métodos foi analisado a partir do coeficiente de correlação r e do índice de concordância de Willmot d. Os resultados mostraram que a melhor estimativa foi obtida com o modelo de Thornthwaite modificado por Camargo, devido ao seu melhor ajuste aos dados lisimétricos, apresentando uma concordância ótima, com índice d de 0,91. / Since most of the applications involving the influence of climate in agriculture require a great amount of data that usually are unavailable, a computational tool is needed to help to organize the necessary data. The computational system SIAGRO was developed in an attempt to support such a demand of users of climate information in agriculture. The system makes it possible to register other stations, import climatic data, to calculate evapotranspiration by means of different methods (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modified by Camargo and Hagreaves e Samani), to apply a climatic classification and to determine averages for different periods of time from daily data. The system presents its results in graphics and tables, which can be copied for use in other computer applications or used to be compared with results of other weather stations registered in this system. To supply SIAGRO with profitable information for irrigation scheduling and increase the efficiency in water use by crops, allowed the evaluation of three reference methods to estimating evapotranspiration through correlation with data obtained in constant water table lisimeter. The data were collected daily and processed in a monthly basis. The performance evaluations of the methods were based on the correlation coefficient r and Willmott agreement coefficient d. The results showed that the best estimate was obtained with the Thornthwaite modified by Camargo model, which shows the best adjustment to lysimeter data, with the index d equal to 0.91.

Nova Friburgo é uma cidade turística brasileira, a qual atrai diversos tipos de visitantes. Esta dissertação descreve um sistema inteligente que ficará instalado em um centro de informações turísticas para auxílio daqueles que necessitam localizar as principais atrações da cidade. Atualmente, existe uma aplicação multimídia comum de suporte ao turismo, mas esta sendo expandida para incluir uma base de conhecimento com perfis de turistas. Dependendo dos caminhos percorridos pelo usuário durante sua consulta, o sistema seleciona um perfil, que reflete o melhor possível às opções escolhidas. De acordo com o perfil selecionado, o sistema poderá sugerir vários roteiros e destinos baseados nos possíveis interesses do turista, fornecendo inclusive, informações sobre hotéis e restaurantes do seu interesse. A base de conhecimento, que fornece este tipo de inferência, esta desenvolvida em Visual C++. / Nova Friburgo is a Brazilian tourist city, which attracts different types of visitors. This dissertation describes an intelligent system to be installed at a tourist information center for assisting those who need directions to this citys major attractions. Currently, there is an ordinary multimedia application for tourism support but such system is being expanded to include a knowledge base of profiles of tourists. On the base of the tracks or paths a user has already performed during his/her consultation, the system selects the profile, which most closely reflects the options taken. According to this selected profile, the system is expected to suggest various routes and destinations based on the tourists possible interests, in addition to provide information on hotels and restaurants he/she will likely be interested in. The knowledge base, which provides this type of inference, is being developed in Visual C++.