Orientador: João Meidanis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fortuna_ViniciusJose_M.pdf: 2317520 bytes, checksum: 52e18a1fcb2b671c1296276814c65290 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Uma das principais formas de se medir a distância evolutiva entre espécies é avaliando-se quão transformado um genoma foi em relação a outro. Tais transformações são conhecidas como rearranjos de genoma. Neste trabalho estaremos analisando o rearranjo chamado de transposição, evento que troca de posição dois blocos consecutivos de genes de um mesmo cromossomo. Mais especificamente, buscamos encontrar o número mínimo de transposições que transforma um cromos somo em outro, valor conhecido como distância de transposição. Matematicamente, consideramos os cromossomos como permutações e o problema de se transformar uma permutação em outra pode ser visto como uma ordenação. Em nosso estudo, introduzimos uma operação de remoção de elementos, ferramenta ainda pouco explorada no estudo da distância de transposição, mas que nos possibilitou obter um limite superior para a distância de transposição. Também sugerimos novas formas de se utilizar a remoção de elementos e a análise de subseqüências de permutações. Como forma de se tentar obter novos conhecimentos sobre o problema da distância de transposição, consideramos a variação do problema em que somente transposições de prefixo são permitidas. Zanoni Dias propôs um algoritmo polinomial que transforma qualquer permutação de comprimento n em sua reversa em f3n/41 passos, porém sem uma prova completa. Modificamos esse algoritmo, mantendo o número de passos, e apresentamos uma prova completa da correção do algoritmo modificado. Ainda no problema de distância de transposição de prefixo, analisamos as permutações cujas distâncias se igualam ao limite inferior de distância de pontos de quebra. Tais permutações são fáceis de serem ordenadas por transposições de prefixo em tempo polinomial, pois possuem ordenação ótima única e bem definida. Ao final chegamos à conclusão que as permutações que são fáceis de se ordenar no problema de transposições de prefixo também são fáceis no problema de transposições, o que prova que a variação do problema auxilia no estudo do problema original / Abstract: One of the main ways of measuring the evolution distance among species is to evaluate how large chunks have moved when comparing two genomes. Such changes are know as genome rearrangements. In this work we analyze a rearrangement event called transposition that changes the position of two consecutive blocks of genes in a chromosome. More specifically, we look for the minimum number of transpositions needed to transform a chromosome into another. This value is called the transposition distance. Mathematically, chromosomes are regarded as permutations and changing one genome into another can be seen as a sorting problem. In our study, we introduce an operation of element removal from permutations, which has not been fully explored, but allowed us to find an upper bound for the transposition distance. We also suggest new ways of making use of element removal and the analysis of permutation subsequences. In the hope of obtaining new knowledge about the problem of transposition distance, we considered the variation of the problem where we allow prefix transpositions only. Zanoni Dias developed a polynomial algorithm that changes any permutation into its reverse using f3n/41 steps, but without a proof of its correctness. We have modified this algorithm, keeping the number of steps, and presented a complete proof of the correction of the modified algorithm. Still about the prefix transposition distance, we have analyzed those permutations whose distance equals the breakpoint lower bound. Such permutations are easily sorted by prefix transpositions in polynomial time, since they have a unique and well-defined optimum sorting. Finally, we concluded that the permutations that are easily sorted in the prefix transposition problem are also easily sorted in the transposition problem, which proves that the variation of the problem helps the study of the original problem / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Este trabalho trata do problema da inversão de Automata Celulares em reticulados n x n, com relação de transição Neumann, no corpo de Galois de ordem 2. Sabe-se, da literatura, que sob estas condições o problema é de difícil resolução matemática. O problema foi resolvido em parte, pois conseguiu-se estabelecer a condição necessária para o mesmo, utilizando, como ferramenta de análise, técnicas da Álgebra Linear; e sob este aspecto, o trabalho pode ser considerado como uma extensão ao trabalho de Sutner e ao de Barua e Ramakrishnan. O resultado mais interessante e, s.m.j. inédito, estabelece que o carpete de Sierpinski pode ser gerado a partir de coeficientes dos polinômios de Chebyshev.

Teoria das Categorias é uma ramificação da Matemática Pura com campo científico aparentemente distinto daquele que é objeto de estudo e pesquisa para a Ciência da Computação. Entretanto, algumas características dessa teoria matemática demonstram sua utilidade na pesquisa computacional. Dentre essas características podemos citar independência de implementação, dualidade, herança de resultados, possibilidade de comparação da expressividade de formalismos, notação gráfica e, sobretudo, expressividade das construções categoriais. Sua expressividade é explicitamente destacada pelo MEC nas Diretrizes Curriculares de Cursos da Área de Computação e Informática, onde afirma-se que “Teoria das Categorias possui construções cujo poder de expressão não possui, em geral, paralelo em outras teorias”. Entretanto, Teoria das Categorias tem encontrado obstáculos para ser efetivamente aplicada na Ciência da Computação. A baixa oferta de bibliografia - predominantemente de língua inglesa - e a falta de uniformidade na exposição do que sejam os tópicos introdutórios convergem e potencializam outro grande empecilho à sua propagação: a baixa oferta de cursos com enfoque em Teoria das Categorias. A fim de transpor essas dificuldades, Fábio Victor Pfeiff desenvolveu o CaTLeT, um aplicativo de interface visual que tinha como objetivo facilitar o acesso aos conceitos introdutórios de Teoria das Categorias Com inspiração fortemente educacional, CaTLeT somente é capaz de representar objetos e morfismos atômicos, o que o limita a servir somente aos conceitos iniciais. Em 2003, o CaTLeT foi ampliado e os objetos e morfismos, antes atômicos, passaram a representar conjuntos e relações, respectivamente. Este projeto consiste em uma ampliação tanto do CaTLeT quanto dos objetivos que justificaram sua criação. Esta dissertação trata de um projeto de simulador categorial e de sua respectiva implementação as quais visam fornecer suporte computacional a fim de facilitar o acesso a conceitos intermediários de Teoria das Categorias e servir como suporte à pesquisa na área. A construção desse simulador possui três critérios de avaliação como parâmetro: boa acessibilidade, alta relevância das estruturas implementadas e alta cobertura. A nova ferramenta - denominada CaTReS - deve manter a acessibilidade a usuários leigos que sua predecessora possui e ampliar significativamente as estruturas suportadas, além de incluir tratamento à conceitos funtoriais. Dessa maneira, este projeto vem para auxiliar na superação dos obstáculos anteriormente mencionados.

Nos últimos 70 anos têm sido apresentadas várias propostas para caracteriza ção da noção intuitiva de computabilidade. O modelo de Computação mais conhecido para expressar a noção intuitiva de algoritmo é a Máquina de Turing. Esse trabalho apresenta máquinas abstratas que representam diferentes formas de comportamento computacional, sendo possível abordar a diversidade entre a Teoria da Computação Clássica (Máquina de Turing) e a Teoria da Computa- ção Interativa (Máquina de Turing Persistente). Com a evolução dos sistemas de computação, surgiu a necessidade de estender a de nição de Máquina de Turing para tratar uma diversidade de novas situações, esses problemas conduziram a uma mudança de paradigma. Neste contexto foi desenvolvido a Máquina de Turing Persistente, que é capaz de fundamentar a Teoria da Computação Interativa. Máquinas de Turing Persistentes (PeTM) são modelos que expressam comportamento interativo, esse modelo é uma extensão da Máquina de Turing. O presente trabalho tem como objetivo explorar paralelismo na Máquina de Turing Persistente, através da formalização de uma extensão paralela da PeTM e o estudo dos efeitos sobre essa extensão, variando o número de tas de trabalho. Contribui- ções desse trabalho incluem a de nição de uma máquina de Turing Persistente Paralela para modelar computação interativa e uma exposição de conceitos fundamentais e necessários para o entendimento desse novo paradigma. Os métodos e conceitos apresentados para formalização da computação na Máquina de Turing Persistente Paralela desenvolvidos nessa dissertação, podem servir como base para uma melhor compreensão da Teoria da Computação Interativa e da forma como o paralelismo pode ser especi cado em modelos teóricos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-20T21:15:09Z No. of bitstreams: 1 2017_BrunodeAssisDelboni.pdf: 1000608 bytes, checksum: 0c7c86de2221eca903edd2ffda11ee2c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-17T15:39:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BrunodeAssisDelboni.pdf: 1000608 bytes, checksum: 0c7c86de2221eca903edd2ffda11ee2c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T15:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BrunodeAssisDelboni.pdf: 1000608 bytes, checksum: 0c7c86de2221eca903edd2ffda11ee2c (MD5) Previous issue date: 2017-08-17 / Esta dissertação tem como foco o estudo do problema de unificação módulo uma teoria equacional cuja assinatura contém um operador binário que satisfaz as identidades Associatividade, Comutatividade, Unidade e Nilpotência (ACUN), e que pode ou não conter um operador unário que satisfaz a identidade de homomorfismo (ACUNh), que é a teoria equacional do operador , amplamente utilizado em diversas ferramentas criptográficas, como MAUDE-NPA[10] que utiliza uma encriptação de grupos abelianos, incluindo ( ou exclusivo ), exponenciação e encriptação homomórfica. Primeiro apresentaremos alguns critérios para existência de soluções para problemas de ACUN(h)-unificação elementar com constantes que consiste em associar o problema de unificação à um sistema de equações lineares cujos coeficientes são elementos de ou , dependendo se o homomorfismo é ou não considerado. Segundo, apresentaremos um algoritmo para resolver problemas de ACUN(h)- unificação geral que retorna sempre um conjunto completo de unificadores. Finalmente, apresentaremos o estudo de um novo paradigma de unificação, a dizer, \emph{unificação assimétrica}, que consiste de obter unificadores de um problema de unificação com a propriedade de preservar formas normais do lado direito de cada equação de com relação a um sistema de reescrita convergente e coerente módulo uma teoria equacional . No caso particular da teoria equacional ACUN construiremos um algoritmo de conversão de ACUN-unificadores para ACUN-unificadores assimétricos. / This dissertation focuses on the study of unification problems modulo an equational theory whose signature contains a binary operator , which satisfies the identities of Associativity, Commutativity, Unity and Nilpotence (ACUN), and which may or not contain a unary operator satisfying the homomorphism identity (ACUNh), which is the equational theory for the operator XOR, Widely used on many cryptographic tools, like MAUDE[10], which uses group encryption, including XOR ( exclusive or ), exponentiation and homomorphic encryption. First we will present some criteria to the existence of solutions for elementary with constants ACUN(h)-unification problems which consist of associating a unification problem to a linear equation system whose coefficients are elements of or , depending one we are considering homomorphism or not. Second, we will present an algorithm to solve general ACUNh-unification problems which always returns a complete set of most general unifiers. Finally, we will present the study of a new unification paradigm, to say so, asymmetric unification, which consist of obtaining unifiers from the unification problem , with the property of preserving the normal form from of the right hand side of each equation in , considering a convergent and coherent rewriting system. In the particular case of the equational theory ACUN, we will also present an algorithm which takes as input ACUN-unifiers and outputs ACUN-asymmetric unifiers.

Nos últimos 70 anos têm sido apresentadas várias propostas para caracteriza ção da noção intuitiva de computabilidade. O modelo de Computação mais conhecido para expressar a noção intuitiva de algoritmo é a Máquina de Turing. Esse trabalho apresenta máquinas abstratas que representam diferentes formas de comportamento computacional, sendo possível abordar a diversidade entre a Teoria da Computação Clássica (Máquina de Turing) e a Teoria da Computa- ção Interativa (Máquina de Turing Persistente). Com a evolução dos sistemas de computação, surgiu a necessidade de estender a de nição de Máquina de Turing para tratar uma diversidade de novas situações, esses problemas conduziram a uma mudança de paradigma. Neste contexto foi desenvolvido a Máquina de Turing Persistente, que é capaz de fundamentar a Teoria da Computação Interativa. Máquinas de Turing Persistentes (PeTM) são modelos que expressam comportamento interativo, esse modelo é uma extensão da Máquina de Turing. O presente trabalho tem como objetivo explorar paralelismo na Máquina de Turing Persistente, através da formalização de uma extensão paralela da PeTM e o estudo dos efeitos sobre essa extensão, variando o número de tas de trabalho. Contribui- ções desse trabalho incluem a de nição de uma máquina de Turing Persistente Paralela para modelar computação interativa e uma exposição de conceitos fundamentais e necessários para o entendimento desse novo paradigma. Os métodos e conceitos apresentados para formalização da computação na Máquina de Turing Persistente Paralela desenvolvidos nessa dissertação, podem servir como base para uma melhor compreensão da Teoria da Computação Interativa e da forma como o paralelismo pode ser especi cado em modelos teóricos.

Teoria das Categorias é uma ramificação da Matemática Pura com campo científico aparentemente distinto daquele que é objeto de estudo e pesquisa para a Ciência da Computação. Entretanto, algumas características dessa teoria matemática demonstram sua utilidade na pesquisa computacional. Dentre essas características podemos citar independência de implementação, dualidade, herança de resultados, possibilidade de comparação da expressividade de formalismos, notação gráfica e, sobretudo, expressividade das construções categoriais. Sua expressividade é explicitamente destacada pelo MEC nas Diretrizes Curriculares de Cursos da Área de Computação e Informática, onde afirma-se que “Teoria das Categorias possui construções cujo poder de expressão não possui, em geral, paralelo em outras teorias”. Entretanto, Teoria das Categorias tem encontrado obstáculos para ser efetivamente aplicada na Ciência da Computação. A baixa oferta de bibliografia - predominantemente de língua inglesa - e a falta de uniformidade na exposição do que sejam os tópicos introdutórios convergem e potencializam outro grande empecilho à sua propagação: a baixa oferta de cursos com enfoque em Teoria das Categorias. A fim de transpor essas dificuldades, Fábio Victor Pfeiff desenvolveu o CaTLeT, um aplicativo de interface visual que tinha como objetivo facilitar o acesso aos conceitos introdutórios de Teoria das Categorias Com inspiração fortemente educacional, CaTLeT somente é capaz de representar objetos e morfismos atômicos, o que o limita a servir somente aos conceitos iniciais. Em 2003, o CaTLeT foi ampliado e os objetos e morfismos, antes atômicos, passaram a representar conjuntos e relações, respectivamente. Este projeto consiste em uma ampliação tanto do CaTLeT quanto dos objetivos que justificaram sua criação. Esta dissertação trata de um projeto de simulador categorial e de sua respectiva implementação as quais visam fornecer suporte computacional a fim de facilitar o acesso a conceitos intermediários de Teoria das Categorias e servir como suporte à pesquisa na área. A construção desse simulador possui três critérios de avaliação como parâmetro: boa acessibilidade, alta relevância das estruturas implementadas e alta cobertura. A nova ferramenta - denominada CaTReS - deve manter a acessibilidade a usuários leigos que sua predecessora possui e ampliar significativamente as estruturas suportadas, além de incluir tratamento à conceitos funtoriais. Dessa maneira, este projeto vem para auxiliar na superação dos obstáculos anteriormente mencionados.

Teoria das Categorias é uma ramificação da Matemática Pura com campo científico aparentemente distinto daquele que é objeto de estudo e pesquisa para a Ciência da Computação. Entretanto, algumas características dessa teoria matemática demonstram sua utilidade na pesquisa computacional. Dentre essas características podemos citar independência de implementação, dualidade, herança de resultados, possibilidade de comparação da expressividade de formalismos, notação gráfica e, sobretudo, expressividade das construções categoriais. Sua expressividade é explicitamente destacada pelo MEC nas Diretrizes Curriculares de Cursos da Área de Computação e Informática, onde afirma-se que “Teoria das Categorias possui construções cujo poder de expressão não possui, em geral, paralelo em outras teorias”. Entretanto, Teoria das Categorias tem encontrado obstáculos para ser efetivamente aplicada na Ciência da Computação. A baixa oferta de bibliografia - predominantemente de língua inglesa - e a falta de uniformidade na exposição do que sejam os tópicos introdutórios convergem e potencializam outro grande empecilho à sua propagação: a baixa oferta de cursos com enfoque em Teoria das Categorias. A fim de transpor essas dificuldades, Fábio Victor Pfeiff desenvolveu o CaTLeT, um aplicativo de interface visual que tinha como objetivo facilitar o acesso aos conceitos introdutórios de Teoria das Categorias Com inspiração fortemente educacional, CaTLeT somente é capaz de representar objetos e morfismos atômicos, o que o limita a servir somente aos conceitos iniciais. Em 2003, o CaTLeT foi ampliado e os objetos e morfismos, antes atômicos, passaram a representar conjuntos e relações, respectivamente. Este projeto consiste em uma ampliação tanto do CaTLeT quanto dos objetivos que justificaram sua criação. Esta dissertação trata de um projeto de simulador categorial e de sua respectiva implementação as quais visam fornecer suporte computacional a fim de facilitar o acesso a conceitos intermediários de Teoria das Categorias e servir como suporte à pesquisa na área. A construção desse simulador possui três critérios de avaliação como parâmetro: boa acessibilidade, alta relevância das estruturas implementadas e alta cobertura. A nova ferramenta - denominada CaTReS - deve manter a acessibilidade a usuários leigos que sua predecessora possui e ampliar significativamente as estruturas suportadas, além de incluir tratamento à conceitos funtoriais. Dessa maneira, este projeto vem para auxiliar na superação dos obstáculos anteriormente mencionados.

Nos últimos 70 anos têm sido apresentadas várias propostas para caracteriza ção da noção intuitiva de computabilidade. O modelo de Computação mais conhecido para expressar a noção intuitiva de algoritmo é a Máquina de Turing. Esse trabalho apresenta máquinas abstratas que representam diferentes formas de comportamento computacional, sendo possível abordar a diversidade entre a Teoria da Computação Clássica (Máquina de Turing) e a Teoria da Computa- ção Interativa (Máquina de Turing Persistente). Com a evolução dos sistemas de computação, surgiu a necessidade de estender a de nição de Máquina de Turing para tratar uma diversidade de novas situações, esses problemas conduziram a uma mudança de paradigma. Neste contexto foi desenvolvido a Máquina de Turing Persistente, que é capaz de fundamentar a Teoria da Computação Interativa. Máquinas de Turing Persistentes (PeTM) são modelos que expressam comportamento interativo, esse modelo é uma extensão da Máquina de Turing. O presente trabalho tem como objetivo explorar paralelismo na Máquina de Turing Persistente, através da formalização de uma extensão paralela da PeTM e o estudo dos efeitos sobre essa extensão, variando o número de tas de trabalho. Contribui- ções desse trabalho incluem a de nição de uma máquina de Turing Persistente Paralela para modelar computação interativa e uma exposição de conceitos fundamentais e necessários para o entendimento desse novo paradigma. Os métodos e conceitos apresentados para formalização da computação na Máquina de Turing Persistente Paralela desenvolvidos nessa dissertação, podem servir como base para uma melhor compreensão da Teoria da Computação Interativa e da forma como o paralelismo pode ser especi cado em modelos teóricos.

Orientador: Pedro J. de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T19:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AlessandraGuaracyde_M.pdf: 3073500 bytes, checksum: 2795c9b64015430b6a77162d260d2f2a (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: CGAL (Computational Geometry Algorithms Library) é uma biblioteca de estruturas de dados e algoritmos geométricos confiáveis que vem sendo desenvolvida de forma cooperativa por um consórcio formado por instituições na Europa e em Israel. Os algoritmos de CGAL estão implementados sobre a geometria Euclidiana, onde, geralmente, é necessário tratar muitos casos especiais. A geometria projetiva orientada engloba a geometria Euclidiana e em ambas, existe a noção de convexidade e de orientação [St091]. Como mencionado em [St091], algoritmos desenvolvidos sobre a geometria projetiva orientada são mais simples e sucintos e, além disso, o uso de coordenadas homogêneas simplifica as fórmulas e evita operações de divisão, as quais, muitas vezes, podem gerar imprecisão nos resultados dos algoritmos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi estender para o plano projetivo orientado (PPO), vários algoritmos da biblioteca CGAL implementados em R2 e comprovar a redução do número de casos tratados. Dentre os algoritmos desenvolvidos, verificou-se que vários deles apresentaram soluções mais homogêneas no PPO, enquanto outros, em razão de características deste espaço, requerem o tratamento de alguns casos especiais. Observou-se que uma das grandes vantagens do PPO é poder representar pontos no infinito e distâncias infinitas, assim como compará-las relativamente. Verificou-se ainda que, no PPO, é mais difícil projetar algoritmos por varredura do que em R2, pois, como mostrado no capítulo 5, é necessário ter um certo cuidado com a identificação do ponto de parada. Desta forma, podemos concluir que alguns algoritmos são mais propícios ao PPO, enquanto outros podem apresentar a necessidade de tratamento de casos especiais. Sendo assim, recomenda-se um estudo minucioso do algoritmo antes de optar por implementá-lo em R2 ou estendê-lo para o PPO / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação