During the past 30-years, Biochemical System Theory (BST) has been provided a concrete foundation for the study of the dynamic biological systems, e.g. S-systems models for reverse engineering of metabolic networks (Savageau, 1969; Savageau, 1970; Voit, 2000). One of the remarkable characteristics of these models is its parameters not only quantify the interactions between the components of the network, but also elucidate the networks topology. Automatic procedures for S-system parameterization from biological time series have been developed by many researches, where they assume a noise-free time series and a true estimated first derivative in their methodologies (Chou, et al., 2006; Kikuchi, et al., 2003). Nevertheless, this noise-free data is not a realistic scenario of the real biological experimental world. Methods as artificial neural network (ANN), Support Vectors Machines (SVM) and Saviztsky-Golay filter were proposed to overcome the denoising time series problem with the advantage of a closed form output which allowed determining the first derivative symbolically (Almeida and Voit, 2003; Borges, et al., 2006; Borges, et al., 2004; Voit and Almeida, 2004). However, these solutions showed some problematic artifacts in its first derivative even when they are not visually apparent in the smoothed data, leaving a gap on the issue of a fully automatic method for S-system parameterization from experimental data. The algorithm presented in this work is a proposal to fill this gap up providing an unbiased robust tool for signal extraction and first derivative estimation from noisy time series. / Nos últimos 30 anos, a Teoria dos Sistemas Bioquímicos (Biochemical System Theory - BST) tem fornecido uma fundação concreta para o estudo da dinâmica de sistemas biológicos, por exemplo, Sistemas-S (S-systems) usados em engenharia reversa de vias metabólicas (Savageau, 1969; Savageau, 1970; Voit, 2000). Uma característica marcante desse tipo de modelo é que os parâmetros não só quantificam as interações entres os componentes da rede metabólica, mas também fornecem a sua topologia de regulação. Procedimentos automáticos para a parametrização dos Sistemas-S a partir de séries temporais biológicas vêm sendo desenvolvidos por vários pesquisadores, onde se assume que a série temporal e sua derivada temporal são livres de ruído. Entretando, perfis metabólicos livres de ruído não são um realistas em cenários de experimentos de biologia molecular. Técnicas como Redes Neurais Artificiais (RNA), Máquinas de Vetores de Suporte (MVP) e filtro de Saviztsky-Golay foram propostas como solução do problema de suavização dos perfis metabólicos com a vantagem da obtenção da derivada temporal simbólica (Almeida and Voit, 2003; Borges, et al., 2006; Borges, et al., 2004; Voit and Almeida, 2004). Entretanto, essas soluções apresentaram alguns artefatos problemáticos na derivada até mesmo quando nenhum problema é visualmente detectado no dado suavizado, deixando aberto um espaço vazio na questão de um método automático para a parametrização dos Sistemas-S a partir de dados experimentais. O algoritmo apresentado neste trabalho propõe preencher esse espaço com uma ferramenta robusta para a extração de sinal e de sua derivada temporal a partir de séries temporais ruidosas.

Submitted by Mariana Rodrigues Barbosa dos Santos null (mariana.rsb@gmail.com) on 2016-08-03T17:28:29Z No. of bitstreams: 1 Mariana Rodrigues Barbosa dos Santos.pdf: 3047570 bytes, checksum: bd1b89dc57eeef6047e27fce6c4c698d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-05T17:13:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_mrb_me_bauru.pdf: 3047570 bytes, checksum: bd1b89dc57eeef6047e27fce6c4c698d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T17:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_mrb_me_bauru.pdf: 3047570 bytes, checksum: bd1b89dc57eeef6047e27fce6c4c698d (MD5) Previous issue date: 2016-06-08 / O problema multiobjetivo de despacho econômico e ambiental envolve a minimização de dois objetivos conflitantes: o custo de geração em uma unidade térmica e a emissão de poluentes. Quando a função objetivo custo de geração inclui os efeitos de pontos de carregamento de válvula, esta torna-se não convexa e, além disso, não diferenciável, pois termos modulares que envolvem a função seno são considerados, impossibilitando que métodos clássicos de otimização sejam diretamente empregados à resolução do problema. Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de solução de problemas multiobjetivo que envolve o método de restrições canalizadas progressivas, o método de suavização arco tangente e o método primal-dual previsor-corretor de pontos interiores para a determinação de soluções do problema multiobjetivo de despacho econômico e ambiental. O método de restrições canalizadas progressivas transforma o problema multiobjetivo em um conjunto de subproblemas mono-objetivo, considerando a função custo de geração como função objetivo e a função custo de emissão de poluentes como restrição adicional do problema. O método de suavização arco tangente suaviza os termos modulares da função custo de geração quando são considerados os efeitos de pontos de carregamento de válvula e possibilita a utilização do método primal-dual previsor-corretor de pontos interiores à resolução dos subproblemas mono-objetivo determinados pelo método de restrições canalizadas progressivas. Para a aplicação deste método são consideradas as estratégias de pontos exteriores relacionada à função barreira logarítmica modificada e de correção de inércia, as quais permitem ao método, respectivamente, ser inicializado com pontos exteriores à região viável e determinar uma sequência de pontos que converge para mínimos locais dos subproblemas. A metodologia proposta foi implementada em MATLAB 2011a e aplicada aos problemas testes de despacho econômico e ambiental de três, seis, dez, dezenove e quarenta unidades geradoras. Os resultados obtidos demonstram o bom desempenho desta quando comparados aos resultados da literatura. / The multiobjective problem of economic and environmental order involves the minimization of two conflicting objectives: the cost of generation in a thermal unit and the emission of pollutants. When the generation cost objective function includes the effects of valve loading points, it becomes non-convex, and moreover, not differentiable, as modular terms involving the sine are considered to function, making it impossible classical optimization methods are directly employees to solving the problem. This paper proposes a new multi-objective problem-solving methodology that involves the method of progressive bounded constraints, the arctangent smoothing method and the primal-dual predictor-corrector interior point method for the determination of multi-objective solutions to the problem of economic dispatch and environmental. The method of progressive bounded constraints transforms the multi-objective problem into a set of mono-objective sub-problems, considering the role generation cost as objective function and the cost function of emissions as an additional restriction of the problem. The arctangent smoothing method smoothes modular terms of generation cost function when the valve points load effect are considered and enables the use of the primal-dual method predictor-corrector interior point the resolution of single-purpose subproblems determined by method of progressive bounded constraints. For the application of this method are considered the strategies of external points related to the modified logarithmic barrier function and inertia correction, which allow the method, respectively, be initialized with outside points to the feasible region and determine a sequence of points converging to minimum locations of sub-problems. The proposed methodology was implemented in MATLAB 2011a and applied to economic and environmental problems dispatch tests of three, six, ten, nineteen and forty generating units. The obtained results demonstrated the good performance of this compared to literature results.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-21T19:55:37Z No. of bitstreams: 1 Nelson_Betzek2017.pdf: 5172812 bytes, checksum: f7d31be6f4ffc5866da87c134845a423 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-21T19:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nelson_Betzek2017.pdf: 5172812 bytes, checksum: f7d31be6f4ffc5866da87c134845a423 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / The use of computer systems for the management of agricultural procedures has been an emerging need. However, applications used for this purpose generally present restrictions on functionality, operating licenses, operating system and others. Thus, the Software for the Definition of Management Units (SDUM) was developed. This thesis aimed at implementing computational routines that will be integrated into SDUM, which are able to identify automatically the best parameters for the ordinary kriging (KRI) interpolation methods and inverse distance weighting (IDW). These routines were applied to the sample data of selected attributes to define MZs in two agricultural areas. For each dataset 300 different adjustments were tested for the semivariogram. The best parameters were used to measure data by KRI as well as twelve different values for IDW exponent. Area A was considered homogeneous because it did not present statistic different mean between classes. While for area B, the best result was subdivided into two distinct classes. MZs usually present isolated cells or patches, in such a way that crop management becomes difficult. In this context, another goal was to implement routines able of adjusting MZs, to smooth and to improve continuity. Three sampled areas were subdivided into two, three, four and five classes, and then adjusted for five times. Isolated pixels and almost all patches were eliminated, especially the methods with 5 × 5 mask. So, it can be concluded that the computational routines implemented were efficient and able to identify the best adjustment for the semivariogram as well as the best exponent for IDW, also smoothing and improving MZs continuity. / A utilização de sistemas computacionais para gerência de procedimentos agrícolas é necessidade premente. Porém, aplicativos utilizados com este objetivo geralmente possuem limitações quanto a funcionalidades, licenças de uso, sistema operacional, dentre outras. Por este motivo, foi desenvolvido o Software para Definição de Unidades de Manejo (SDUM). Esta tese teve como objetivo a implementação de rotinas computacionais que serão integradas ao SDUM, capazes de identificar automaticamente os melhores parâmetros para os métodos de interpolação Krigagem ordinária (KRI) e inverso da distância elevado a uma potência (IDW). Estas rotinas foram aplicadas aos dados amostrais de atributos selecionados para definir as ZMs em duas áreas agrícolas. Para cada conjunto de dados foram testados 300 diferentes ajustes para o semivariograma. Os melhores parâmetros foram utilizados para mensurar dados por KRI, e doze diferentes valores para expoente do IDW. A área A foi considerada homogênea por não apresentar média estatisticamente diferente entre as classes. E, para a área B, o melhor resultado obtido foi subdividi-la em duas classes distintas. As ZMs geralmente apresentam células isoladas ou manchas, dificultando a operacionalização da lavoura. Neste contexto, outro objetivo foi a implementação de rotinas capazes de retificar as ZMs a fim de suavizar e melhorar a continuidade. Três áreas amostrais foram subdividas em duas, três, quatro e cinco classes, e então, retificadas por cinco vezes. Pixels isolados e praticamente todas as manchas foram eliminados, com destaque para os métodos com máscara 5 × 5. Pode-se concluir que as rotinas computacionais implementadas foram eficientes e capazes de identificar o melhor ajuste para o semivariograma, bem como o melhor expoente para IDW, além de suavizar e melhorar a continuidade das ZMs.

A presente dissertação teve como finalidade avaliar a precisão e a discrepância das coordenadas (acurácia) obtidas por meio das observações GPS, no modo estático rápido, medidas com receptores de uma freqüência, empregando-se a técnica de suavização do código C/A pela fase da portadora para diferentes comprimentos de linha base (20, 50, 75, 100, 150, 200 e 300 Km), a partir da estação de monitoramento contínuo da EESC/USP. Essa técnica obteve boa repercussão no Brasil, a partir do momento em que foi permitida sua utilização para fins de georreferenciamento de imóveis rurais, conforme a norma técnica do INCRA, que permite a utilização da suavização do código pela fase da portadora, desde que esta apresente acurácia com valores iguais ou inferiores a 50 cm. Atualmente, trabalhos com tal técnica estão sendo desenvolvidos e aceitos para compor o banco de dados do cadastro rural nacional. Pelos resultados obtidos nesta dissertação, foi possível avaliar que a aplicação dessa técnica não atende à exigência requerida em 100% das medições e, ao mesmo tempo, verificar a diferença entre a precisão do pós-processamento, indicada pelos softwares comerciais e a acurácia dos pontos medidos comparados com os pontos de controle estabelecidos para esse fim. / The present dissertation has as objective to evaluate precision and discrepancies of coordinates (accuracy) obtained through GPS observations, in a rapid static method, measured by single frequency, which applies carrier-smoothed-code for different baseline length (20, 50, 75, 100, 150, 200 and 300 km), since continuous monitoring station from EESC/USP. This technique obtained a good repercussion in Brazil, since when its use was legitimate in rural property georeferencing, according to INCRA\'s norma técnica (technical rule), which allows the use of carrier-smoothed-code in view of the fact that presents accuracy with equal or inferior values to 50 cm. Currently, works using such technique are developed and accepted in order to compound database of national rural survey in Brazil. Based on the obtained results it was possible to evaluate that the technique does not guaranteed to requested requirement in 100% of measurements, and at the same time to verify the difference between post-processing precision, indicated by commercial software, as well as measured point accuracy compared with points established for this purposed.

Dentre as diversas fontes de energia renovável que existem atualmente, a energia eólica é a que tem apresentado o maior crescimento nos Sistemas Elétricos de Potência (SEPs). A flutuação de potência da geração eólica, no entanto, tem causado grandes desafios no que diz respeito à Qualidade da Energia Elétrica (QEE) e à operação do SEP. O grande progresso dos Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs), aliado à crescente inserção de geração eólica nos SEPs, tem promovido grande interesse na utilização dos SAEs junto aos aerogeradores. Este trabalho apresenta a utilização de um SAE, conectado ao elo CC do conversor back-to-back do aerogerador, e uma técnica de controle baseada na lógica fuzzy para suavizar as variações da potência de curto prazo da geração eólica. A técnica de controle proposta também é utilizada para gerenciar o Estado de Carga (SOC) do SAE para evitar a condição sobrecarregada e totalmente descarregada. O controle fuzzy é testado e comparado com uma técnica de controle convencional e também com a topologia típica do aerogerador, onde não é utilizado o SAE. As técnicas são avaliadas e comparadas com base em diferentes indicadores numéricos da qualidade da suavização. Um simulador digital em tempo real (RTDSR) é utilizado para realizar as simulações, onde é considerado um aerogerador de 2 MW, um supercapacitor e uma microrrede baseada no benchmark do CIGRÉ de média tensão. Os resultados mostraram que as técnicas de controle do supercapacitor possibilitaram uma adequada suavização de potência da geração eólica e puderam contribuir para a QEE e a operação da microrrede. A técnica inteligente baseada no controlador fuzzy mostrou resultados superiores à técnica convencional e, portanto, apresentou grande potencial para a aplicação. / Among several renewable energy sources existing nowadays, wind energy has presented the largest growth in power systems. The wind power fluctuations, however, has brought great challenges concerning Power Quality (PQ) and power system operation. The great progress of Energy Storage Systems (ESSs), together with the increasing penetration of wind power worldwide, has lead to a great interest in the use of ESS in wind energy. This study presents the application of a ESS, connected to the DC link of the backto- back converter of the wind turbine, and a control technique based on fuzzy logic to smooth out the short-term wind power fluctuations. The proposed control technique is also used to manage the State of Charge (SOC) of the ESS to avoid the overcharged and undercharged states. The fuzzy control is tested and compared with a conventional control technique and also with the typical wind turbine topology, where the ESS is not used. The techniques are evaluated and compared based on different quantitative indicators that represent the quality of the power smoothing. Simulations are carried out in the Real-Time Digital Simulator (RTDSR), where a 2 MW wind turbine, a supercapacitor and a microgrid system based on the CIGRÉ medium voltage benchmark are considered. The results have shown that the control techniques of the supercapacitor permitted a suitable smoothing of the fluctuating wind power and contributed to the microgrid PQ and operation. The intelligent control technique based on the fuzzy logic has shown superior performance compared to the conventional technique and, therefore, presented great potential for application.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcovilela.pdf: 1029491 bytes, checksum: 1fca2ef79139cc03706b7b62c5e682e5 (MD5) Previous issue date: 2007-03-26 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / During the past 30-years, Biochemical System Theory (BST) has been provided a concrete foundation for the study of the dynamic biological systems, e.g. S-systems models for reverse engineering of metabolic networks (Savageau, 1969; Savageau, 1970; Voit, 2000). One of the remarkable characteristics of these models is its parameters not only quantify the interactions between the components of the network, but also elucidate the network s topology. Automatic procedures for S-system parameterization from biological time series have been developed by many researches, where they assume a noise-free time series and a true estimated first derivative in their methodologies (Chou, et al., 2006; Kikuchi, et al., 2003). Nevertheless, this noise-free data is not a realistic scenario of the real biological experimental world. Methods as artificial neural network (ANN), Support Vectors Machines (SVM) and Saviztsky-Golay filter were proposed to overcome the denoising time series problem with the advantage of a closed form output which allowed determining the first derivative symbolically (Almeida and Voit, 2003; Borges, et al., 2006; Borges, et al., 2004; Voit and Almeida, 2004). However, these solutions showed some problematic artifacts in its first derivative even when they are not visually apparent in the smoothed data, leaving a gap on the issue of a fully automatic method for S-system parameterization from experimental data. The algorithm presented in this work is a proposal to fill this gap up providing an unbiased robust tool for signal extraction and first derivative estimation from noisy time series. / Nos últimos 30 anos, a Teoria dos Sistemas Bioquímicos (Biochemical System Theory - BST) tem fornecido uma fundação concreta para o estudo da dinâmica de sistemas biológicos, por exemplo, Sistemas-S (S-systems) usados em engenharia reversa de vias metabólicas (Savageau, 1969; Savageau, 1970; Voit, 2000). Uma característica marcante desse tipo de modelo é que os parâmetros não só quantificam as interações entres os componentes da rede metabólica, mas também fornecem a sua topologia de regulação. Procedimentos automáticos para a parametrização dos Sistemas-S a partir de séries temporais biológicas vêm sendo desenvolvidos por vários pesquisadores, onde se assume que a série temporal e sua derivada temporal são livres de ruído. Entretando, perfis metabólicos livres de ruído não são um realistas em cenários de experimentos de biologia molecular. Técnicas como Redes Neurais Artificiais (RNA), Máquinas de Vetores de Suporte (MVP) e filtro de Saviztsky-Golay foram propostas como solução do problema de suavização dos perfis metabólicos com a vantagem da obtenção da derivada temporal simbólica (Almeida and Voit, 2003; Borges, et al., 2006; Borges, et al., 2004; Voit and Almeida, 2004). Entretanto, essas soluções apresentaram alguns artefatos problemáticos na derivada até mesmo quando nenhum problema é visualmente detectado no dado suavizado, deixando aberto um espaço vazio na questão de um método automático para a parametrização dos Sistemas-S a partir de dados experimentais. O algoritmo apresentado neste trabalho propõe preencher esse espaço com uma ferramenta robusta para a extração de sinal e de sua derivada temporal a partir de séries temporais ruidosas.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-06-01T12:45:08Z No. of bitstreams: 1 otimizacao_niveis.pdf: 2029201 bytes, checksum: a40cd7a9e26627e3677b30cfdb0cdd33 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-01T12:45:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 otimizacao_niveis.pdf: 2029201 bytes, checksum: a40cd7a9e26627e3677b30cfdb0cdd33 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em um contexto empresarial, a competitividade entre companhias de um mesmo ramo de atividade se torna mais presente a cada dia que passa. Empresas estruturadas de forma enxuta em termos de custo podem ter maior vantagem competitiva sobre seus concorrentes. Reduzir custos é, portanto, um objetivo almejado por todas as organizações. A gestão e controle de estoques de produtos é um problema presente em diversas empresas e organizações. Diversos custos estão associados a este problema. O volume monetário relacionado é bastante grande. Assim, quanto melhor for o processo de controle e gerenciamento de estoques de uma empresa, menor será o custo para manutenção dos mesmos. Este trabalho propõe uma ferramenta para otimização dos níveis de estoque de uma rede varejista, considerando características como lucratividade, custos e atendimentos às demandas. Isto é feito através do uso de um método previsor baseado em Suavização Exponencial com Sazonalidade Multiplicativa, um módulo Otimizador baseado na metaheurística Guided Local Search, além de um Simulador Discreto Determinístico. A ferramenta conta com uma série de parâmetros que permitem a criação de diferentes cenários relativos ao sistema de estocagem da rede varejista. Os resultados obtidos durante a fase de experimentação da ferramenta demonstram sua capacidade de encontrar soluções para o problema de níveis de estoque de forma satisfatória, além de possibilitar a criação de cenários alternativos à realidade observada no sistema físico. / Competitiveness is an element that increases on a daily basis considering nowadays businesses. Companies with more efficient structures in terms of costs have an important advantage when compared to their competitors. This greatly motivates companies to reduce costs. Inventory control is an existing problem in many companies and organizations. Many types of costs are associated to this problem. Also, the amount of money involved in inventory maintenance is very considerable. So, the better the inventory control process is, the lower the costs related to it will be. This paperwork proposes a tool to optimize inventory levels on a retailer company, considering profit, costs and service level attendance. This is done by using a Forecasting Method called Exponential Smoothing with Multiplicative Seasonality, an Optimizer based on the Guided Local Search metaheuristic and a Discrete Deterministic Simulator. This tool uses a series of parameters in order to allow users to create different scenarios. The results obtained with the conducted experiments show that the tool is capable of finding good solutions to the problem of inventory levels, as well as creating alternative scenarios to operate the inventory system..

Submitted by Rafael Rodrigues Carvalho (rafael.rodrigues.carvalho@gmail.com) on 2014-07-09T03:48:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael_Carvalho_v.8.pdf: 1569793 bytes, checksum: 9c25aa5b72e49eb25d6887a4d3d75868 (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Gammaro (gisele.gammaro@fgv.br) on 2014-08-29T17:35:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael_Carvalho_v.8.pdf: 1569793 bytes, checksum: 9c25aa5b72e49eb25d6887a4d3d75868 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T13:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Rafael_Carvalho_v.8.pdf: 1569793 bytes, checksum: 9c25aa5b72e49eb25d6887a4d3d75868 (MD5) Previous issue date: 2014-05-09 / This study aims to analyze possible changes in the use and accounting of derivatives depending on the convergence of Brazilian accounting standards to international standards (IFRS - IAS 39). The research is based on non-financial Brazilian companies and use as information explanatory notes regarding derivatives and the volatility of selected balance sheet accounts: earnings and cash flows. Despite the assumptions made, the results showed that the change in accounting standards did not affect the use of derivatives and, also, it was not found any evidence about the impact on the volatility of cash flow and net income. Finally, it was observed that the alternative method for hedge accounting softened the volatility of the firm's profits. / O trabalho tem por objetivo analisar possíveis mudanças no uso e contabilização de derivativos em função da convergência das normas brasileiras de contabilidade para os padrões internacionais (IFRS – IAS 39). As pesquisas basearam-se em empresas brasileiras não financeiras, observando informações de suas notas explicativas e a volatilidade de contas de seus balanços: lucro líquido e fluxo de caixa. A despeito das hipóteses formuladas, os resultados encontrados mostraram que a alteração do padrão contábil não afetou o uso de derivativos e, também, não se encontrou quaisquer evidências de que tenha havido impacto na volatilidade do fluxo de caixa e lucro líquido das companhias. Por fim, observou-se se a metodologia opcional de contabilidade de hedge (hedge accounting) suavizava a volatilidade dos lucros da firma, confirmando uma das hipóteses desta pesquisa.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-17Bitstream added on 2014-06-13T20:30:51Z : No. of bitstreams: 1 gulo_casj_me_sjrp.pdf: 1004896 bytes, checksum: d189543ceda76e9ee5b4a62ae7aaaffa (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A evolução constante na velocidade de cálculos dos processadores tem sido uma grande aliada no desenvolvimento de áreas da Ciência que exigem processamento de alto desempenho. Associados aos recursos computacionais faz-se necessário o emprego de técnicas de computação paralela no intuito de explorar ao máximo a capacidade de processamento da arquitetura escolhida, bem como, reduzir o tempo de espera no processamento. No entanto, o custo financeiro para aquisição deste tipo dehardwarenão é muito baixo, implicando na busca de alternativas para sua utilização. As arquiteturas de processadores multicoree General Purpose Computing on Graphics Processing Unit(GPGPU), tornam-se opções de baixo custo, pois são projeta-das para oferecer infraestrutura para o processamento de alto desempenho e atender aplicações de tempo real. Com o aperfeiçoamento das tecnologias multicomputador, multiprocessador e GPGPU, a paralelização de técnicas de processamento de imagem tem obtido destaque por vi-abilizar a redução do tempo de processamento de métodos complexos aplicados em imagem de alta resolução. Neste trabalho, é apresentado o estudo e uma abordagem de paralelização em GPGPU, utilizando a arquitetura CUDA, do método de suavização de imagem baseado num modelo variacional, proposto por Jin e Yang (2011), e sua aplicação em imagens com al-tas resoluções. Os resultados obtidos nos experimentos, permitiram obter um speedupde até quinze vezes no tempo de processamento de imagens, comparando o algoritmo sequencial e o algoritmo otimizado paralelizado em CUDA, o que pode viabilizar sua utilização em diversas aplicações de tempo real / Supported by processors evolution, high performance computing have contributed to develop-ment in several scientific research areas which require advanced computations, such as image processing, augmented reality, and others. To fully exploit high performance computing availa-ble in these resources and to decrease processing time, is necessary apply parallel computing. However, those resources are expensive, which implies the search for alternatives ways to use it. The multicore processors architecture andGeneral Purpose Computing on Graphics Proces-sing Unit(GPGPU) become a low cost options, as they were designed to provide infrastructure for high performance computing and attend real-time applications.With the improvements gai-ned in technologies related to multicomputer, multiprocessor and, more recently, to GPGPUs, the parallelization of computational image processing techniques has gained extraordinary pro-minence. This parallelization is crucial for the use of such techniques in applications that have strong demands in terms of processing time, so that even more complex computational algo-rithms can be used, as well as their use on images of higher resolution. In this research, the parallelization in GPGPU of a recent image smoothing method based on a variation model is described and discussed. This method was proposed by Jin and Yang (2011) and is in-demand due to its computation time, and its use with high resolution images. The results obtained are very promising, revealing a speedup about fifteen times in terms of computational speed

Orientador: Antonio Carlos Sementille / Banca: José Remo Ferreira Brega / Banca: Edgard A. Lamounier Junior / Resumo: A evolução constante na velocidade de cálculos dos processadores tem sido uma grande aliada no desenvolvimento de áreas da Ciência que exigem processamento de alto desempenho. Associados aos recursos computacionais faz-se necessário o emprego de técnicas de computação paralela no intuito de explorar ao máximo a capacidade de processamento da arquitetura escolhida, bem como, reduzir o tempo de espera no processamento. No entanto, o custo financeiro para aquisição deste tipo dehardwarenão é muito baixo, implicando na busca de alternativas para sua utilização. As arquiteturas de processadores multicoree General Purpose Computing on Graphics Processing Unit(GPGPU), tornam-se opções de baixo custo, pois são projeta-das para oferecer infraestrutura para o processamento de alto desempenho e atender aplicações de tempo real. Com o aperfeiçoamento das tecnologias multicomputador, multiprocessador e GPGPU, a paralelização de técnicas de processamento de imagem tem obtido destaque por vi-abilizar a redução do tempo de processamento de métodos complexos aplicados em imagem de alta resolução. Neste trabalho, é apresentado o estudo e uma abordagem de paralelização em GPGPU, utilizando a arquitetura CUDA, do método de suavização de imagem baseado num modelo variacional, proposto por Jin e Yang (2011), e sua aplicação em imagens com al-tas resoluções. Os resultados obtidos nos experimentos, permitiram obter um speedupde até quinze vezes no tempo de processamento de imagens, comparando o algoritmo sequencial e o algoritmo otimizado paralelizado em CUDA, o que pode viabilizar sua utilização em diversas aplicações de tempo real / Abstract: Supported by processors evolution, high performance computing have contributed to develop-ment in several scientific research areas which require advanced computations, such as image processing, augmented reality, and others. To fully exploit high performance computing availa-ble in these resources and to decrease processing time, is necessary apply parallel computing. However, those resources are expensive, which implies the search for alternatives ways to use it. The multicore processors architecture andGeneral Purpose Computing on Graphics Proces-sing Unit(GPGPU) become a low cost options, as they were designed to provide infrastructure for high performance computing and attend real-time applications.With the improvements gai-ned in technologies related to multicomputer, multiprocessor and, more recently, to GPGPUs, the parallelization of computational image processing techniques has gained extraordinary pro-minence. This parallelization is crucial for the use of such techniques in applications that have strong demands in terms of processing time, so that even more complex computational algo-rithms can be used, as well as their use on images of higher resolution. In this research, the parallelization in GPGPU of a recent image smoothing method based on a variation model is described and discussed. This method was proposed by Jin and Yang (2011) and is in-demand due to its computation time, and its use with high resolution images. The results obtained are very promising, revealing a speedup about fifteen times in terms of computational speed / Mestre