Orientador: João Batista Aparecido / Banca: Cassio Roberto Macedo Maia / Banca: Alcides Padilha / Resumo: Realiza-se a formulação matemática do escoamento potencial no interior de contrações bidimensionais usando sistemas de coordenadas cartesianas e cilíndricas. Para tal considera-se que as geometrias das contrações sejam bidimensionais no sistema de coordenadas cartesianas e bidimensionais com simetria axial no sistema de coordenadas cilíndricas. A formulação é adaptada a partir das equações tridimensionais de Euler em coordenadas cartesianas e cilíndricas, fazendo-se as hipóteses de bidimensionalidade, regime permanente, fluido invíscido e escoamento irrotacional. O formalismo diferencial do escoamento potencial no interior de contrações bidimensionais é formalmente resolvido utilizando-se a Técnica da Transformada Integral Generalizada - TTIG - cuja fundamentação está na expansão de funções-quadrado-integráveis em séries de funções ortogonais. Desenvolveu-se algoritmos computacionais, em linguagem computacional Fortran 95, para simular as soluções formais obtidas e produzir resultados numéricos que possibilitassem a análise do escoamento potencial nas referidas contrações. Realizou-se extensivos testes numéricos para quatro famílias de geometrias das contrações, sendo que cada família ainda possuía diferentes funções modeladoras do formato de suas paredes, bem como os parâmetros razão e esbeltez e razão de contração. Analisou-se os resultados visando sintetizar aspectos e características de como as contrações operam e que formatos são mais adequados ou não / Abstract: It was done the mathematical formulation for potential flow inside two-dimensional contractions using both Cartesian and cylindrical coordinate systems. To achieve such aim it was considered that contraction geometries are two-dimensional in the Cartesian coordinate system and two-dimensional with axial symmetry in cylindrical system. Formulation is adapted from tri-dimensional Euler equations in Cartesian and cylindrical coordinate systems, doing hypothesis such as: two-dimensionality, steady flow regime, inviscid fluid and irrotational flow. Differential formulae that models potential flow inside two-dimensional contraction is formally solved using Generalized Integral Transform Technique - GITT - which is based upon orthogonal series expansion of square-integrable functions. It was developed some computational algorithms, using Fortran 95 computational language, to simulate the obtained formal solutions and to produce numerical results that allows potential flow analysis for referred contractions. It was done comprehensive numerical tests for four families of contraction geometries, being that each family yet has different contraction wall modeling functions, as well length and contraction ratios. Results were analyzed aiming to synthesize aspects and characteristics of how contractions operate and which forms are more adequate or not / Mestre

Orientador: Rubens de Figueiredo Camargo / Banca: Edmundo Capelas de Oliveira / Banca: Alexys Bruno Alfonso / Resumo: Neste trabalho, apresentamos algumas definições de funções inerentes ao Cálculo Fracionário bem como as definições para Derivada e Integral Fracionárias. Como um dos objetivos primordiais deste trabalho é solucionar problemas reais, foi dado um enfoque à derivada fracionária segundo Caputo, uma vez que esta definição é mais pertinente a este tipo de problema, como vamos ver mais adiante. Apresentamos o modelo exponencial que descreve o crescimento bacteriano em um meio ideal e propomos uma generalização do mesmo via Cálculo Fracionário. Com o intuito de refinar a solução dada pela clássica equação logística e ampliar o seu campo de aplicações no estudo de dinâmicas tumorais, propomos e resolvemos uma generalização para a mesma, utilizando o Cálculo Fracionário, isto é, substituímos a derivada de ordem 1 presente na equação ordinária por uma derivada de ordem não inteira 0 < ≤ 1. Em ambos os casos, a solução da equação fracionária tem, como caso particular, a solução do modelo clássico. Por fim, apresentamos a parte original deste trabalho, i.e., analisamos a aplicabilidade do modelo Logístico Fracionário para a descrição do crescimento de tumores de câncer, isto é, sabendo os modelos de crescimentos tumorais presentes na literatura, mostramos graficamente que o comportamento do modelo proposto é, em diversos casos, mais conveniente para descrever o crescimento de tumores de câncer do que os modelos usualmente utilizados / Abstract: This work presents the definitions of some important functions inherent to Fractional Calculus as well as the definitions for Fractional Integral and Fractional Derivative. One of the main goals of this work is to solve real problems, that is why focus was given on fractional derivatives, in accordance with Caputo, once this definition is more pertinent to this kind of problem. It was introduced the exponential model wich describes bacterial growth in an ideal way and it was proposed its generalization through Fractional Calculus. In order to refine the solution given by the classical logistic equation and expand its application range in the study of tumor dynamics, we propose and solve its generalization, using the Fractional Calculus , i. e., we replace the derivative of order 1 in the ordinary equation by a non-integer order derivative 0 < ≤ 1. In both cases, the solution of the fractional equation has as a special case the solution of the classic model. Finally, we present the original part of this work, i.e., we analyse the applicability of the fractional logistic model to describe the growth of cancer tumor, that is, we compare the model with some presented in the literature and showed graphically that in several cases our model is more convenient than the usual ones / Mestre

Orientador: Rubens de Figueiredo Camargo / Coorientador: Paulo Fernando de Arruda Mancera / Banca: Edmundo de Oliveira Capela / Banca: Alexys Bruno Alfonso / Resumo: Este trabalho trata do Cálculo Fracionário e suas aplicações em problemas biológicos. Nas aplicações nos concentramos no sistema de Lotka-Volterra clássico e fracionário, para depois analisar o controle biológico da praga da cana-de-açúcar. Como trabalho futuro, propomos analisar as aplicações do sistema de Lotka-Volterra fracionário em problemas reais do câncer, com saturação de crescimento tumoral enfocando tratamento quimioterápico / Abstract: This work is about Fractional Calculus and its applications in biological problems. In the applications we focus on the classical Lotka-Volterra system and into the corresponding fractional order version to examine the biological control of sugar cane's pest. As future work, we analyze the fractional system in real problems of cancer, with saturation of tumor growth with a focus on chemotherapy / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-07T18:17:19Z No. of bitstreams: 1 LidiaGabrielaRodriguesDeSouza_DISSERT.pdf: 6421234 bytes, checksum: 89fa219b3a32406f43d2dd2fdeb0c1dd (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-07T18:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LidiaGabrielaRodriguesDeSouza_DISSERT.pdf: 6421234 bytes, checksum: 89fa219b3a32406f43d2dd2fdeb0c1dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T18:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LidiaGabrielaRodriguesDeSouza_DISSERT.pdf: 6421234 bytes, checksum: 89fa219b3a32406f43d2dd2fdeb0c1dd (MD5) Previous issue date: 2015-08-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O estudo sobre o clima vem crescendo constantemente no decorrer dos ?ltimos anos e a precipita??o ? uma das vari?veis em destaque para essa finalidade. Neste estudo levando em considera??o as dimens?es territoriais e as distin??es f?sico-clim?ticas existentes entre os estados do Nordeste Brasileiro (NEB), objetiva-se estudar as oscila??es da precipita??o no NEB, no per?odo de 1961 a 2010, tendo como refer?ncia as m?dias mensais das capitais da regi?o. Para tanto, inicialmente foi feita a descri??o dos principais sistemas meteorol?gicos geradores de chuva na regi?o e em seguida a an?lise dos dados com o aux?lio da estat?stica descritiva, bem como a divis?o dos nove estados em tr?s grupos homog?neos com o auxilio da an?lise de agrupamento (cluster), para assim poder observar as s?ries temporais. Partindo dessas quest?es, fez-se uso da Transformada Wavelet (TW), a qual se apresenta como ferramenta eficaz na obten??o da variabilidade peri?dica num dado recorte temporal dos elementos meteorol?gicos, visando detectar altera??es no padr?o da precipita??o. Os resultados s?o apresentados a partir das TW, a fim de visualizar as oscila??es da precipita??o, assim como a escala e o per?odo para as capitais do NEB, observando que ? poss?vel estudar a chuva da regi?o pela ferramenta. Nos resultados encontrados, pode-se observar que Macei?, Salvador e Aracaj? s?o cidades com padr?es de chuva semelhantes, assim como, Jo?o Pessoa, Natal e Recife, formando outro grupo e um terceiro grupo constitu?do por Fortaleza, Teresina e S?o Lu?s, com caracter?sticas semelhantes no padr?o de chuva, corroborando com trabalhos da literatura, que mostram grupos com alta similaridade. E tais resultados possuem import?ncia nos estudos clim?ticos, pois s?o obtidos por meio de um m?todo que se utiliza de representa??es de tempo e frequ?ncia de forma simult?nea e precisa, permitindo a an?lise de qualquer serie temporal, concluindo que ? poss?vel estudar a precipita??o de um recorte temporal por meio da TW. / The study about the climate change has been growing constantly over the past of the years, and the rainfall is one of the highlighted variables for this purpose. In this study the territorial dimension and existing physical-climatic distinctions between the states of Northeast Brazil (NEB) was taken into consideration. Indeed, the objective is to study the fluctuations in the rainfall of the NEB during the period of 1961-2010 taking as a reference the monthly average capital of the region. For this reason, initially the description of the meteorological rain generating systems in the region was made, and then the data was analyzed using descriptive statistics. Also, the nine states was divided in three homogeneous groups with the help of cluster analysis (cluster), so the time series could be observed. Based on these issues, the Wavelet Transform (WT) which presents itself as an effective tool in obtaining the periodic variability in a given time frame of meteorological elements was used to detect changes in the pattern of precipitation. The WT results are presented in order to verify the fluctuations of rainfall, the scale and the period for the capital of the NEB. Thus, it is possible to study the rainfall in the region using this tool. The WT results showed that Maceio, Salvador and Aracaju are cities with similar rainfall patterns as well as another group formed by Jo?o Pessoa, Natal and Recife. In addition, a third group consisting of Fortaleza, Teresina and S?o Luis have similar characteristics in rainfall patterns. In fact, these observations corroborate previous studies which show groups with high similarity. These results have importance in weather studies because they are obtained by a method that uses representations of time and frequency simultaneously and accurately. Furthermore, it allows the examination of any time series. Therefore, it is possible to study the precipitation of a time frame using WT.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-20Bitstream added on 2014-06-13T21:00:49Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_af_me_bauru.pdf: 2385810 bytes, checksum: c7d225594dbddd7edac58fe3ed5cdc6c (MD5) / A pesquisa aqui apresentada visa o reconhecimento de padrões entre imagens de microscopias de diferentes tipos, adquiridas de membranas de borracha natural com aditivos metálicos. Estes estudos deram origem ao software WaveFPR (Wavelet and Fourier transforms for Pattern Recognition), criado para auxiliar na aplicação das ferramentas matemáticas envolvidas, a saber: as transformadas de Fourier e de Gabor, e também as wavelets de Haar e Daubechies. Para cada imagem processada pelo software, é gerado um conjunto de coeficientes correspondentes àquela imagem. Estes coeficientes são interprestados como uma assinatura digital da membrana; cada transformada retorna uma assinatura única para cada imagem. Estas assinaturas podem ser comparadas entre si, e esta comparação retorna informações relativas às membranas de borracha natural. O software criado oferece ainda uma interface para a utilização de técnica de emparelhamento (template matching) entre uma imagem-modelo de uma partícula metálica e uma imagem-alvo de borracha natural com aditivo metálico, com o uso dos coeficientes gerados. Do processamento de várias imagens foi construído um banco de dados com os coeficientes retirados destas imagens analisadas. Com este banco de dados e o uso da técnica de emparelhamento, são especificados os materiais constituintes de uma amostra, com o processamento da imagem pelo programa e a comparação dos resultados obtidos com os dados armazenados previamente / The research presented here aims at recognizing patterns between imagens of different types of micrsocopy, acquired from natural rubber membranes with metallic additives. These studies gave rise to the software WaveFPR (Wavelet and Fourier transforms for Pattern Recognition), created to assist in the application of the mathematical tools involved, namely: the Fourier and Gabor transforms, and also Haar and Daubechies wavelets. For each image processed by the softwary, a set of coefficients corresponding to that image is generated. These coefficients are interpreted as adigital signature of the membrane; each transform returns a unique signature to each image. These signatures can be compared to each other, and this comparison returns information about the natural rubber membranes. The software also offers an interface to use the template matching technique between a template image of a metallic particle and a target image of natural rubber with metallic additive, using the generated coefficients. A database was built with the coefficients taken from the analyzed images. This database contains information from several images. With this information and the templation matching technique, the constituent materials of a sample are specified, processing the image with the software and comparing the obtained results with the previously stores data

Orientador: Nelson Callegari Junior / Banca: Adrian Rodriguez Colucci / Banca: Macos Tadeu dos Santos / Resumo: Este trabalho aborda os aspectos teóricos e numérico da Transformada de Fourier, bem como aplicações em sistemas mecânicos periódicos. O estudo iniciou-se com uma revisão bibliográfica que abordou inicialmente aspectos básicos de equações diferenciais ordinárias, métodos numéricos e implementação computacional, o desenvolvimento teórico da Transformada de Fourier, bem como sua implementação. Realizou-se estudos baseados em simulações numéricas de três modelos físicos: o oscilador harmônico, o pêndulo e o pião simétrico / Abstract: This work deals with the theoretical and numerical aspects of the Fourier Transform, as well as applications in periodic mechanical systems. It begins with a bibliographical study about a basic review of ordinary differential equations and its numerical solution methods. We also revisit the theoretical of the Fourier Transform as well an its computational implementation. We applied this theory studed in three physical models: the harmonic oscillator, the pendulum and the symmetrical top / Mestre

A análise do sono está baseada na polissonogra a e o sinal de EEG é o mais importante. A necessidade de desenvolver uma análise automática do sono tem dois objetivos básicos: reduzir o tempo gasto na análise visual e explorar novas medidas quantitativas e suas relações com certos tipos de distúrbios do sono. A estrutura do sinal de EEG de sono está relacionada com a chamada microestrutura do sono, que é composta por grafoelementos. Um destes grafoelementos é o fuso de sono (spindles). Foi utilizado um delineamento transversal aplicado a um grupo de indivíduos normais do sexo masculino para testar o desempenho de um conjunto de ferramentas para a detecção automática de fusos. Exploramos a detecção destes fusos de sono através de procura direta, Matching Pursuit e uma rede neural que utiliza como "input"a transformada de Gabor (GT). Em comparação com a análise visual, o método utilizando a transformada de Gabor e redes neurais apresentou uma sensibilidade de 77% e especi cidade de 73%. Já o Matching Pursuit, apesar de mais demorado, se mostrou mais e ciente, apresentando sensibilidade de 81,2% e especi cidade de 85.2%.

Neste trabalho, uma versão analítica do método de ordenadas discretas (ADO) é utilizada no desenvolvimento de soluções para uma ampla classe de problemas de gases rarefeitos em semi-espa»co e canal plano. A modelagem dos problemas baseada em modelos cinéticos derivados da equação linearizada de Boltzmann, tais como os modelos BGK, o S, o Gross-Jackson e o MRS. Em particular, resultados para o modelo MRS são originais. A solução ADO se mostrou eficiente e precisa e uma série de resultados são apresentados no sentido de estabelecer uma comparação entre os modelos propriamente ditos e resultados obtidos a partir da ELB. Além disso, uma análise da influência de alguns parâmetros é apresentada, para todos os problemas. / In this work, an analytical version of the discrete-ordinates method (the ADO method) is used to develop solutions for a wide class of rare¯ed gas problems in half- space and plane channel. The modelling of the problems is based on kinetic models of the linearized Boltzmann equation, such that the BGK, the S, the Gross-Jackson and the MRS models. In particular, results for the MRS model are originals. The ADO solution was founded to be e±cient and accurate and a series of results are presented in order to establish a comparison between the kinetic models themselves and results provided by the ELB. In addition, an analysis of the in°uence of some parameters was presented, for all problems.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6994_1.pdf: 1435653 bytes, checksum: 4e1bdb7a745c9aaae76de273132b51f9 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Neste trabalho, são desenvolvidos novos tipos de Wavelets para análise de sinais, um Algoritmo de Compactação e um Sistema de Classificação de sinais de tensões com distúrbio. A compactação do sinal é realizada eliminando-se os coeficientes wavelets cujos módulos estão abaixo de um determinado limiar de corte. Os resultados para sinais reais obtidos em registradores digitais forneceram altas taxas de compactação, tipicamente em torno de 82%, demonstrando a potencialidade deste método. Na classificação, o sinal de tensão é pré-processado via Wavelets e em seguida submetido a uma redução dimensional por meio da ferramenta estatística, Análises de Componentes Principais, e finalmente é submetido à Rede Neural tipo Multilayer Perceptrons - MLP, que indicará o tipo de distúrbio presente no sinal. Cada rede implementada foi treinada com uma base de conhecimento, cujos atributos foram constituídos dos coeficientes wavelets de aproximação, ou de detalhes, ou de ambos. Na combinação das Redes Neurais, em cada um dos seis nós de saída, aplicou-se a média entre as três saídas das redes individuais. A decisão final do classificador corresponde à saída combinada de maior valor. A técnica de combinação de modelos diferentes na classificação mostra excelentes resultados ao corrigir os casos mal classificados pelas redes individuais. O percentual de acerto da combinação da rede treinada com os coeficientes de detalhes com a aquela treinada com os coeficientes de aproximação para um conjunto de teste formado por 306 padrões foi de 99,3%, enquanto que na rede individual treinada com ambos coeficientes, esse índice foi de 96,4%. Estes resultados demonstram a superioridade do Sistema de Classificação baseado na combinação de redes com arquiteturas diferentes

Orientador: Furio Damiani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-22T03:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NovoJunior_JoseEduardoFornari_M.pdf: 6190852 bytes, checksum: d35d2cada94640837d01f78009fcc27f (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O som é abordado, pelo menos, por três ramos da ciências: a Acústica, a Fisiologia (da audição humana) e a Psicoacústica. A intersecção deste conhecimento, em linhas gerais, define: "oque", "por quê" e "como" escutamos. Dado isto.,torna-se possível dimensionar um sistema de processamento de sinais de audio que represente e manipule um som analógico (contínuo no tempo) com níveis de ruídos e perdas abaixo dos limites da percepção auditiva normal, que é chamado de "som de alta fidelidade" (HF). Devido ao crescente aumento da capacidade de memória e velocidade dos processadores digitais de sinais (DSPs), atualmente tornou-se factível projetar um sistema DSP para audio (ADSP), de alta fidelidade e que trabalhe em tempo-real, ou seja, um sistema ADSP cujo tempo de retardo entre o som de entrada e o de saída não seja percebido pela audição humana. A Psicoacústica trata das percepções subjetivas da audição humana em relação às grandezas da Acústica; como o loudness (a percepção subjetiva da intensidade sonora), o pitch (a percepção subjetiva da frequência sonora) e o quality, ou timbre (a percepção subjetiva das similaridades sonoras). No caso do timbre, sabe-se que este pode ser representado como: a variação contínua no tempo das intensidades dos harmônicos do espectro do som. Um sistema de ADSP HF que transforme o espectro em tempo-real, através de operações que possam ser continuamente re-parametrizados em tempo-real, pode manipular o timbre sonoro. O projeto de um sistema deste tipo é o objetivo deste trabalho. Este sistema trabalha com sons de entrada e saída analógicos. No entanto, o processamento é digital. Desse modo existe a necessidade de pre-processamento (filtragem e controle de nível) e conversão A/D e D/A adequados para garatir o desempenho HF do sistema. Os espectros do som discretizado de entrada são obtidos através do algoritmo rápido da transformada discreta de Fourier, a FFT. Cada saída da FFT equivale a um espectro discreto de um intervalo de tempo do som. Utilizando-se intervalos de tempo suficientemente curtos para não serem notados pela percepção auditiva, cada saída da FFT representará um espectro "instantâneo" do som. Cada espectro é manipulado por um operador timbral, com um dado parâmetro, e transformado novamente num trecho de som através da IFFT (FFT inversa) antes da próxima saída da FFT. Assim tem-se a manipulação do timbre do som. A parametrização on-line das operações timbrais pode ser feita por controladores externos e/ou informações do passado do som (espectros anteriores ao que está sendo manipulado num dado instante). Assim os espectros obtidos em cada FFT são armazenados numa pilha de vetores que, para um instante de tempo, pode ser vista como uma matriz. Desta matriz retira-se toda a informação sobre o som, ou na forma gráfica, representando a superfície sonora (superfície contínua que mostra a variação da envoltória do espectro no tempo), ou através da extração de parâmetros para as operações timbrais. Assim é possivel transformar e observar a transformação do som em tempo-real. Neste trabalho foi desenvolvido o estudo e projeto para um sistema de sintese timbral controlada pelo som analógico de entrada. Foram feitas simulações no MATLAB 4.0 para cada passo do processamento do som, tais como: o pré-processamento e a conversão AlD e D/A, a obtenção do espectro discreto pela FFT e o retorno ao domínio do tempo pela IFFT, o armazenamento dos espectro na forma de pilha de vetores, as operações timbrais e os resultados alcançados em termos gráficos e auditivos (no padrão u-Iaw). No final do trabalho é proposto um projeto para o sistema, utilizando o DSP 96002 (IEEE floatting-point, dual-port processor) da MOTOROLA / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica