O presente trabalho teve como objetivo a implementação de técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para o estudo de meios porosos em geral, com potenciais aplicações no estudo de rochas, ossos, polímeros e materiais cerâmicos porosos. Devido à heterogeneidade e à complexidade desses meios, torna-se importante correlacionar variados parâmetros físicos que contenham informações tanto sobre a dinâmica molecular quanto sobre a estrutura físico-química dos poros e dos fluidos que os permeiam. Utilizando técnicas de RMN, é possível investigar esses parâmetros através da medida dos coeficientes de difusão e dos tempos de relaxação longitudinal e transversal dos fluidos presentes nos poros, que apresentam diferentes estados dinâmicos, variando desde um líquido isotrópico até um líquido com alta viscosidade ou organizado devido à sua interação com a superfície dos poros ou com partículas presentes nos fluidos. Para isso, foram empregadas técnicas de RMN baseadas especialmente em medidas de tempos de relaxação transversal que, quando adequadamente combinadas, permitem a construção de mapas bidimensionais que correlacionam propriedades da dinâmica molecular de fluidos saturantes nessas amostras em instantes diferentes do experimento, provendo informações sobre as dimensões e escalas temporais envolvidas na dinâmica dos fluidos saturantes dos meios porosos. Esses mapas foram obtidos a partir de dados experimentais obtidos com rochas petrolíferas saturadas com água via algoritmos de inversão da transformada de Laplace bidimensional. Este trabalho foi realizado utilizando a infraestrutura existente nos laboratórios de RMN do IFSC, sendo grande parte do hardware e software desenvolvidos durante o projeto de doutorado. Foi desenvolvido um programa para processamento da transformada inversa de Laplace de dados unidimensionais, sendo este utilizado para o estudo de propriedades de adesão de pastilhas de gesso quando submetidas a diferentes pressões. Além disso, foram desenvolvidos modelos computacionais para simular essas propriedades relacionadas aos experimentos utilizados para o estudo dos meios porosos. Parte deste trabalho contou com a realização de dos estudos na Victoria University of Wellington em colaboração com o professor Paul T. Callaghan através do Programa de Doutorado e Estágio no Exterior (PDEE) da CAPES. / This study aimed to implement Nuclear Magnetic Resonance (NMR) for the study of porous media in general, with potential applications in the study of rocks, bones, porous polymers and ceramics. Due to the heterogeneity and complexity of these media, it becomes important to correlate various physical parameters that contain information about both the molecular dynamics on the structure and physical chemistry of pore fluid and the permeate. Using NMR techniques, it is possible to investigate these parameters by measuring diffusion coefficients, transverse and longitudinal relaxation times of fluids within the pores, which have different dynamical states, ranging from an isotropic liquid to a liquid with high viscosity or organized due to its interaction with the surface of the pores or particles suspended in fluid. For this, we employed NMR techniques based especially on measurements of transverse relaxation times, which when properly combined, allow the construction of two-dimensional maps that correlate properties of the molecular dynamics of fluids saturating these samples at different times of the experiment, providing information on dimensions and time scales involved in the dynamics of fluids saturating the porous media. These maps were obtained from experimental data on water-saturated oil rocks via inversion of two-dimensional Laplace transform. This work was performed using the existing infrastructure in the IFSC NMR laboratories and much of the hardware and software was developed during the doctoral project. We developed a program for processing the one-dimensional inverse Laplace transform data, which was used for studying the adhesion properties of gypsum pellets when subjected to different pressures. Additionally, we developed computational models to simulate physical-chemical properties related to the experiments used for the studies of fluids within porous media. Part of this work included studies performed in Victoria University of Wellington in collaboration with Professor Paul T. Callaghan through the Programa de Doutorado e Estágio no Exterior (PDEE) from CAPES.

O presente trabalho visa a utilização da transformada Wavelet no monitoramento do sistema elétrico no que diz respeito a problemas de qualidade da energia com o intuito de detectar, localizar e classificar os mesmos. A transformada Wavelet tem surgido na literatura como uma nova ferramenta para análise de sinais, utilizando funções chamadas Wavelet mãe para mapear sinais em seu domínio, fornecendo informações simultâneas nos domínios tempo e freqüência. A transformada Wavelet é realizada através de filtros decompondo-se um dado sinal em análise multiresolução. Por esta, obtém-se a detecção e a localização de distúrbios relacionados com a qualidade da energia decompondo-se o sinal em dois outros que representam uma versão de detalhes (correspondente as altas freqüências do sinal) e uma versão de aproximação (correspondente as baixas freqüências do sinal). A versão de aproximação é novamente decomposta obtendo-se novos sinais de detalhes e aproximações e assim sucessivamente. Sendo assim, os distúrbios podem ser detectados e localizados no tempo em função do seu conteúdo de freqüência. Estas informações fornecem também características únicas pertinentes a cada distúrbio, permitindo classificá-los. Desta forma, propõe-se neste trabalho o desenvolvimento de um algoritmo classificador automático de distúrbios relacionados com a qualidade da energia baseado unicamente nas decomposições obtidas da análise multiresolução. / The aim of the present dissertation is to apply the Wavelet transform to analyze power quality problems, detecting, localizing and classifying them. The topic Wavelet transform, has appeared in the literature as a new tool for the analysis of signals, using functions called mother Wavelet to map signals in its domain, supplying information in the time and frequency domain, simultaneously. Wavelet transform is accomplished through filters decomposing a provided signal in multiresolution analysis. The detection and localization of disturbances are obtained by decomposing a signal into two other signals that represent, a detailed version (high frequency signals) and a smoothed version (low frequency signals). The smoothed version is decomposed again, and new detailed and smoothed signals are obtained. This process is repeated as many times as necessary and the disturbances can be detected and localized in the time as a function of its level frequency. This information also supplies characteristics to each disturbance, allowing classifying them. Thus, this research presents a way to develop an automatic classifying algorithm of power quality disturbances, based only on multiresolution analysis.

O LASER tem sido utilizado previamente a polimerização de sistemas adesivos em dentina como uma estratégia para melhorar as suas propriedades. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do LASER de diodo na sorção (SB), solubilidade e grau de conversão das principais categorias de sistemas adesivos. Quatro sistemas adesivos foram testados: convencional de 3 passos (Adper&#x2122; Scotchbond&#x2122; Multi-Purpose-MP), convencional de 2 passos (Adper&#x2122; Single Bond 2-SB), autocondicionante de 2 passos (Clearfil&#x2122; SE Bond-SE) e o sistema universal (Adper&#x2122; Single Bond Universal-SU). O adesivo fluido foi dispensado numa matriz de teflon (6.0 x 6.0 x 1 m),irradiado com laser de diodo com 970 nm e polimerizado com luz LED. Para o teste de sorção e solubilidade foram preparados espécimes em uma matriz de teflon quadrada (n=10): MP, SB, SE e SU (sem irradiação) e MP-L, SB-L, SE-L e SU-L (grupos com irradiação). Essa mensuração foi monitorando a mudança de massa depois dos ciclos de armazenamento de desidratação/ água. Para o grau de conversão, espécimes similares eram preparados e divididos 8 grupos iguais (n=5), utilizando a espectroscopia infravermelho transformada de Fourrrier (FTIR) com reflectância total atenuada (ATR). Cada espécime era comprimido contra o cristal do ATR (diamante/ZnSe) com um pressão micrométrica. As amostras não polimerizadas (&#x2248;3.0&#x3BC;L, n=5) de cada adesivo era escaneada para calcular o grau de conversão. Para sorção (&#x3BC;g/mm3) houve diferença estatisticamente significante para ambos os fatores (p<0.05) sem interação entre eles SB> SU> MP> SE. Para a solubilidade (&#x3BC;g/mm3), somente o fator adesivo foi significante (p<0.05): SB>SU>MP=SE. A irradiação do LASER antes da polimerização aumentou o grau de conversão dos sistemas adesivos SBL> MP-L> SE-L> MP> SB> SE> SU-L> SU. A irradiação aumentou a sorção, mas não afetou a solubilidade dos sistemas adesivos. Além disso, a irradiação com LASER de diodo melhorou o grau de conversão de três sistemas adesivos testados. / Laser irradiation has been used over the dentin bonding systems (DBS) prior to polymerization as a strategy to improve their properties. The aim of this study was to investigate the effect of diode laser on water sorption (WS), solubility (WSB) and conversion degree (DC) of main categories of DBS. Four bonding agents were tested: 3-step total-etch (Adper&#x2122; Scotchbond&#x2122; Multi-Purpose-MP), 2-step total-etch (Adper&#x2122; Single Bond 2-SB), 2-step self-etch Clearfil&#x2122; SE Bond-SE) and universal system (Adper&#x2122; Single Bond Universal-SU). The fluid DBSs were dispensed into Teflon molds (6.0 x 6.0 x 1mm), irradiated with a 970 nm diode laser and then polymerized with a LED curing unit. For WS/WSB tests, square-shaped DBS were prepared (n=10): MP, SB, SE and SU (control groups/ no laser irradiation) and MP-L, SB-L, SE-L and SU-L (laser irradiated groups). WS/WSB were measured by monitoring the mass changes after dehydration/water storage cycles. For DC tests, similar square-shaped specimens were prepared and assigned into eight similar groups (n=5), using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) with attenuated total reflectance (ATR). Each cured specimen was compressed against the ATR crystal (diamond/ZnSe) with a micrometric, low-pressure clamp. Uncured resin samples (&#x2248;3.0&#x3BC;L, n=5) of each adhesive were also scanned for DC calculation. For WS (&#x3BC;g/mm3), both factors were statistically significant (p<0.05), without interaction between them SB>SU>MP>SE. For WSB (&#x3BC;g/mm3), only DBS was a significant factor (p<0.05): SB>SU>MP=SE. Laser irradiation immediately before photopolymerization has increased the DC (%) of the tested adhesives: SB-L> MPL> SE-L> MP> SB> SE> SU-L> SU. Irradiation with diode laser improved the conversion degree of all tested dentin bonding systems. Furthermore the diode laser increased the sorption, but did not affect their water solubility.

A Transformada Distância é uma importante ferramenta para o processamento de imagens digitais. A partir dela podemos calcular a dimensão fractal e obter o esqueleto de um objeto. Estas operações são muito importantes na análise de formas e no reconhecimento de padrões. Porém poucas são as implementações em hardware específico para este processamento. Neste trabalho apresentamos a implementação de arquiteturas paralelas para a determinação da Transformada Distância e para a geração de esqueletos baseados no algoritmo de Dilatação Exata e Propagação de Rótulos. Propomos também uma implementação do algoritmo utilizando a biblioteca MPI para o processamento paralelo. / Distance Transform is an important tool for digital imaging processing. Using the Distance Transform it is possible to evaluate the fractal dimension and skeletons of objects. Fractal dimension and skeletons are very important in shape analysis and pattern recognition operations, few are the hardware implementation for these operations. In this work we present a parallel implementation based on the exact dilation and label propagation for the evaluation of the Distance Transform and skeletons generation. We also propose an algorithm implementation using the MPI library for parallel processing.

Ayuda a la investigación en la convocatoria de 2000 en el apartado II. Apoyo a la investigación. II.4. Tesis doctorales. (re.847 m) del Instituto Alicantino de Cultura Juan Gil-Albert (Diputación Provincial de Alicante)

A Holografia Digital (HD) é uma ferramenta acessível, rápida e eficiente para análise de efeitos mecânicos em materiais fotoelásticos. Esses materiais apresentam a propriedade da dupla refração, ou birrefringência, quando submetidos a esforços externos e, como consequência, os efeitos dos estados de polarização da luz transmitidos através de sua estrutura podem ser utilizados na análise das distribuições de tensões. As técnicas holográficas tradicionais não possibilitam o armazenamento das fases da onda de luz e, portanto, dificultam a análise quantitativa do campo de tensões e deformações nesses materiais. A Holografia Digital permite contornar essa dificuldade por meio de processos que utilizam diretamente as fases da onda de luz armazenadas. A partir de um interferômetro com duas ondas de referências ortogonalmente polarizadas é possível obter hologramas simultâneos que, ao serem subtraídos durante um processo de reconstrução holográfica digital por método da transformada de Fresnel, fornecem diretamente as diferenças de fases. Dessa forma, a HD mostra ser uma alternativa na análise de problemas em diversas áreas, pois possibilita, através de uma única captura, obter informações sobre as propriedades ópticas e mecânicas dos sistemas de interesse. O objetivo desse trabalho foi, além do desenvolvimento instrumental, criar um método para obtenção das distribuições de tensões que surgem nos materiais fotoelásticos e validá-lo por comparação, tanto com um modelo teórico a partir de fundamentos do método de Elementos Finitos associado à Fotoelasticidade quanto com um método experimental de Fotoelasticidade RGB. Com os procedimentos do método proposto, determinou-se as distribuições de tensões em uma amostra fotoelástica acoplada a uma peça metálica para observar a aplicabilidade do método. Essas etapas levaram a resultados que apontam a possibilidade de se utilizar técnicas e métodos holográficos digitais no estudo das propriedades de materiais fotoelásticos. / The Digital Holographic (DH) is an handy, fast and efficient tool to obtain the stresses distributions in Photoelastic materials. These materials present the double refraction phenomenon also named temporary birefringence when subjected to external forces, therefore, the effects in polarization state of the light transmitted through the structure can be used to analyze the stress distribution. Traditional holographic techniques do not allow the storage phase of the light wave dificulting the analyze these of the distributions. Digital Holographic allows to overcome these difficulties by processes that obtain directly of the storage phase of light. The holographic apparatus applied to generate the holograms registered the interference between two orthogonally polarized reference waves and an object wave transmitted through the samples. The resulting phase maps were reconstructed numerically by the Fresnel transform method. Thereby, the DH is an alternative for the study of problems in several fields, because it allows, through a single capture, to obtain information about the optical and mechanical properties of the systems of interest. The objective of this work was, besides instrumental development, create a method in Digital Holography to obtain the stresses distributions in Photoelastic materials and validate it by comparisions between the theorical Finite Element Method associated with Photoelasticity with the experimental method of Photoelasticity RGB. The procedures of the proposed method were used for determine stresses distributions in a Photoelastic sample with a metal part coupled in your superior base to verified its aplicability. Together, these results demonstrate the possibility of using digital holographic techniques and methods for studying mechanical properties of the Photoelastic materials.

Este trabalho apresenta um novo algoritmo, denominado Intercalamento Temporal por Transformada de Fourier (FTI), desenvolvido para complementar sistemas de modulação digital. Com este processo, a informação é distribuida de forma difusa ao longo de um conjunto de símbolos, tanto no domínio do tempo como no da frequência. Constitui-se em um processo computacionalmente eficiente, especialmente adequado para operar em conjunto com a modulação OFDM, e que apresenta consideráveis ganhos de desempenho em algumas situações de degradação; por exemplo, é mais tolerante a ruídos impulsivos de longa duração do que a modulação OFDM convencional. Apresenta-se também um outro mecanismo, denominado de Realimentação de Erro, que melhora o desempenho do sistema em praticamente todas as situaçoes analisadas. Embora implique em aumento da carga computacional, este processo consiste de uma operação determinística, que dispensa etapas de iteração ou recursos computacionais distintos dos já disponíveis. Neste trabalho foi avaliada a utilização destas técnicas em um sistema OFDM com características similares ao sistema ISDB-T, adequado para radiodifusão de TV Digital . / This work introduces a new transform-based time interleaving algorithm: FTI-OFDM (Fourier Transform Interleaved OFDM), in which binary information is spread over several symbols, both in time and frequency domains. This process, designed to be included in digital modulation systems, is computationally efficient when used in conjunction with OFDM modulation. Simulations are used to show its superiority over the usual binary time interleaving used in ordinary OFDM under several impairment scenarios, that include long impulsive noise and deep fading. Also introduced in this work is the additional method of decision error feedback (ERF), that enhances the performance of FTI-OFDM in almost all situations. Furthermore, ERF is deterministic and non-iterative and employs the same computational resources found in OFDM systems. The performance of an FTI-OFDM system, similar to ISDB-T standard, is evaluated under several impairments, such as are found in Digital TV broadcasting environment.

A área de monitoração e diagnóstico vem apresentando um acentuado desenvolvimento nos últimos anos com a introdução de novas técnicas de diagnóstico bem como vem contando com a contribuição dos computadores no processamento das informações e das técnicas de diagnósticos. A contribuição da inteligência artificial na automatização do diagnóstico de defeito vem se desenvolvendo continuamente e a crescente automação na indústria vêm de encontro a estas novas técnicas. Na área nuclear, é crescente a preocupação com a segurança nas instalações, e têm sido procuradas técnicas mais eficazes para aumentar o nível de segurança [59]. Algumas usinas nucleares já possuem instaladas, em algumas máquinas, sensores que permitem a verificação de suas condições operacionais. Desta forma, este trabalho também pode colaborar nesta área, ajudando no diagnóstico das condições de operação das máquinas, mais especificamente, no diagnóstico das condições dos rolamentos. O principal objetivo deste trabalho é detectar e classificar os tipos de defeitos apresentados pelos rolamentos analisados e para tal desenvolveu-se uma nova técnica de extração de característica dos sinais de aceleração, baseando-se no Zero Crossing da Transformada de Wavelet contribuindo com o desenvolvimento desta dinâmica área. Como técnica de inteligência artificial foi utilizada a Lógica Paraconsistente Anotada com dois valores (LPA2v), oferecendo a sua contribuição na automação do diagnóstico de defeitos, pois esta lógica pode tratar inclusive de resultados contraditórios que as técnicas de extração de características possam apresentar. Foi desenvolvido um programa de computador onde varias técnicas de extração de características foram utilizadas para realização de diagnóstico das condições de operação dos rolamentos. Este programa foi testado através de dados experimentais obtidas em uma bancada de ensaios para rolamentos onde defeitos previamente conhecidos foram utilizados para avaliar o desempenho das novas técnicas utilizadas. Este trabalho também se concentrou na identificação de defeitos em sua fase inicial procurando utilizar acelerômetros, pois são sensores robustos, de baixo custo e facilmente encontrados na indústria em geral. Os resultados deste trabalho foram obtidos através da utilização de um banco de dados experimental e verificou-se que os resultados de diagnósticos de defeitos mostraramse bons para defeitos em fase inicial. / The monitoring and diagnosis area is presenting an impressive development in recent years with the introduction of new diagnosis techniques as well as with the use the computers in the processing of the information and of the diagnosis techniques. The contribution of the artificial intelligence in the automation of the defect diagnosis is developing continually and the growing automation in the industry meets this new techniques. In the nuclear area, the growing concern with the safety in the facilities requires more effective techniques that have been sought to increase the safety level. Some nuclear power stations have already installed in some machines, sensors that allow the verification of their operational conditions. In this way, the present work can also collaborate in this area, helping in the diagnosis of the operational condition of the machines. This work presents a new technique for characteristic extraction based on the Zero Crossing of Wavelet Transform, contributing with the development of this dynamic area. The technique of artificial intelligence was used in this work the Paraconsistente Logic of Annotation with Two values (LPA2v), contributing with the automation of the diagnosis of defects, because this logic can deal with contradictory results that the techniques of feature extraction can present. This work also concentrated on the identification of defects in its initial phase trying to use accelerometers, because they are robust sensors, of low cost and can be easily found the industry in general. The results obtained in this work were accomplished through the use of an experimental database, and it was observed that the results of diagnoses of defects shown good results for defects in their initial phase.

A intolerância à lactose é caracterizada pela falta da enzima lactase (β-galactosidase) e atinge quase 50% da população. O tratamento se baseia em uma dieta restritiva de produtos lácteos o que pode acarretar em prejuízo nutricional e estar associada com a diminuição da densidade mineral óssea e fraturas. Nosso objetivo foi avaliar uma formulação de lactase gastro-resistente para garantir uma maior atividade no local de ação da enzima (lúmen do intestino delgado). Concomitantemente, também avaliamos a estabilidade e a atividade enzimática do produto comercial americano (comprimidos de Lactaid® 9000 U). E por fim, desenvolvemos um método analítico para quantificar o teor de lactase em formulações sólidas através da espectroscopia na região do infravermelho. Ao realizar o teste de estabilidade nota-se que a embalagem primária é fundamental na manutenção da atividade enzimática da lactase. Ao término do estudo de estabilidade, os comprimidos que estavam dentro da sua embalagem primária tiveram uma diminuição da sua atividade de aproximadamente 7,5%, enquanto os comprimidos que foram armazenados fora da sua embalagem original tiveram uma perda de aproximadamente 35%. Ao realizar o teste de dissolução também do produto comercial americano nota-se que a formulação existente não é capaz de proteger a enzima da ação degradante do ambiente gástrico do estômago, apresentando ao final do teste uma perda de 65% de atividade enzimática. Em comparação com a forma farmacêutica gastro-resistente, não houve perda de atividade durante a etapa ácida e ao final do ensaio de dissolução a atividade encontrada foi de 93%. Quanto ao método de quantificação por infravermelho, constatou-se que a o melhor modelo de calibração multivariada (PLS) apresenta 7 VL, RMSECV de 4,3 %, RMSEP de 1,2% e os dados obtidos com o MIR é muito similar com os dados obtidos pelo método USP de referência. / Lactose intolerance is characterized by the absence of the enzyme lactase (β-galactosidase) and affects almost 50% of the population. The treatment is based on a restrictive diet of dairy products which can result in nutritional loss and is associated with decreased bone mineral density and fractures. Our aim was to evaluate a lactase gastro formulation to ensure increased activity in the action site of the enzyme (lumen of the small intestine). Simultaneously, we also evaluated the stability and enzyme activity of the american commercial product (tablets of Lactaid® 9000 U). And lastly, we developed an analytical method for measuring the lactase content in solid formulations by spectroscopy in the infrared region. In carrying out the stability test to note that the primary packaging is critical in maintaining the enzymatic activity of lactase. At the end of the stability study, the tablets that were in the primary package had a decrease in their activity by approximately 7.5%, while the tablets were stored outside of its original container had a loss of approximately 35%. When carrying out dissolution test also the american commercial product it is noted that the existing formulation is not able to protect the enzyme from the degrading action of gastric environment of the stomach, with the end of the test a loss of 65% of enzyme activity. Compared with the gastroresistant pharmaceutical form there was no loss of activity during the acid step and the end of the dissolution test the activity was found 93%. As regards the measurement method by IR, it was found that the best multivariate calibration model (PLS) features 7 LV, RMSECV 4.3%, RMSEP of 1.2% and the data obtained with MIR is very similar to the data obtained by the USP reference method. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentacao.pdf: 66215 bytes, checksum: 0f29cb361f1c311758185ca4e078e552 (MD5) Previous issue date: 2006-10-26 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / Descrevemos a transformada de Fourier em grupos não abelianos motivado por suas aplicações em algoritmos quânticos para a computação quântica. A transformada de Fourier em grupos é descrita em termos das representações irredutíveis da teoria da representação de grupos finitos. Essa teoria é a peça chave para atacar o famoso Problema do Subgrupo Escondido (PSE), que consiste na determinação de geradores de um subgrupo, uma vez dado um oráculo que diz se um elemento pertence ou não a esse subgrupo. Neste trabalho, nós apresentamos um algoritmo quântico para o PSE Diedral (DN). A complexidade de tempo do nosso algoritmo é O( N log2 N ). Ele é baseado no método padrão de solução: a transformada de Fourier de um estado quântico |ψ é calculada e medida. O objetivo do nosso algoritmo é reconstruir o subgrupo H de DN gerado por uma reflexão, uma vez dado uma função f em DN, constante nas classes laterais de H e distinta em cada classe lateral.