Neurocirurgia guiada por imagem permite ao neurocirurgião navegar dentro do cérebro do paciente, usando imagens pré-operatórias como orientação, através do uso de sistemas de rastreamento, durante o procedimento cirúrgico. Muitos sistemas desenvolvidos para neurocirurgia guiada por imagem, empregam imagens pré-operatórias para fornecer orientação ao cirurgião, durante o procedimento cirúrgico. Seguindo um procedimento de calibração, a posição tridimensional e orientação dos instrumentos cirúrgicos podem ser transmitidas ao computador. Estas informações espaciais são usadas para acessar a região de interesse nas imagens pré-operatórias com a finalidade de apresentá-las ao cirurgião durante o procedimento. Contudo, quando ocorre a craniotomia, o movimento dos tecidos do cérebro pode ser fonte significativa de erro nestes sistemas. A arquitetura implementada neste trabalho visa o desenvolvimento de um sistema que permite planejamento e orientação cirúrgica. Para orientação cirúrgica foi desenvolvido um software que permite extrair fatias do volume de imagens de ressonância magnética (IRM), com orientação fornecida por um transdutor de posição magnético (Polhemus®). As fatias extraídas serão, futuramente, correlacionadas com imagens de ultra-som (IUS) intra-operatórias para detectar e corrigir a deformação do tecido cerebral durante a cirurgia. A ferramenta para navegação pré-cirúrgica foi desenvolvida para fornecer três fatias ortogonais obtidas através do volume de imagens. Na metodologia usada para a implementação do software, foi utilizada a linguagem de programação Python e a biblioteca gráfica Visualization Toolkit (VTK). Os resultados mostraram que o programa de planejamento pré-cirúrgico, gerou uma alta resolução na visualização dos planos ortogonais e oblíquos das IRM, além de ser rápido e interativo. O programa de extrair fatias do volume de IRM permitiu a aplicação de transformações ao volume, com base nos valores de coordenadas fornecidos pelo transdutor de posição. / Image guided neurosurgery enables the neurosurgeon to navigate inside the patient\'s brain using pre-operative images as a guide and a tracking system, during surgical procedure. Many image guided neurosurgery implementations employ pre-operative images as a guide to the surgeons throughout surgical procedure. Following a calibration procedure, three-dimensional position and orientation of surgical instruments may be transmitted to computer. The spatial information is used to access an interest region, in the pre-operative images, displaying them to the neurosurgeon during the surgical procedure. However, when a craniotomy is involved, movements of brain tissue can be a significant source of error in these systems. The architecture implemented in this work intends the development of a system to surgical planning and orientation. For surgical orientation, the software developed allows the extraction of slices from the volume of the magnetic resonance images (MRI) with orientation supplied by a magnetic position sensor (Polhemus®). In the future, the extracted slices will be correlated with intra-operative ultrasound images to detect and to correct the deformation of brain tissue during the surgery. Also, a tool for pre-operative navigation was developed, providing three orthogonal planes through the image volume. In the methodology used for the software implementation, the Python programming language and the Visualization Toolkit (VTK) graphics library were used. The results showed that the program of pre-operative navigation had high resolution in the visualization of orthogonal and oblique MRI planes. Furthermore, it was fast and interactive. The program to extract slices of the MRI volume allowed the application of transformations in the volume, using coordinates supplied by the position sensor.

Este estudo é uma pesquisa qualitativa, em que procuramos conhecer e analisar as concepções dos alunos de uma turma de licenciatura em Química da USP (Universidade de São Paulo), sobre o uso de visualizações no ensino de Química. O papel dos modelos e da visualização na Ciência e no ensino da Ciência, e em especial na Química, tem ganhado importância teórica e prática ao longo da última década. A Química envolve a interpretação das mudanças observáveis na matéria (ex.: mudanças de cor, libertação de gases) na dimensão macroscópica (concreto) em termos de mudanças imperceptíveis na dimensão submicroscópica (imaginária). Estas mudanças são representadas de forma simbólica e abstrata usando símbolos e fórmulas químicas, equações, gráficos, imagens etc. Com o objetivo de tornar acessíveis estas representações para os alunos, professores de vários graus de ensino recorrem com cada vez mais freqüência à visualização. Para alcançar os nossos objetivos foram acompanhadas pela pesquisadora, as aulas de Metodologia de Química II desta turma, durante um semestre. Foi aplicado, no início do semestre um questionário a toda a turma, cujo objetivo era registrar quais as concepções que estes possuíam acerca desta temática. No final do semestre, foram escolhidos dois grupos de sete alunos desta turma, aos quais foi feita uma entrevista semi-estruturada, cujo enfoque incidia sobre a escolha e uso de visualizações que estes alunos apresentaram durante um mini-curso de duas aulas que estes ofereceram a alunos do ensino médio, na Faculdade de Educação da USP. A análise destes discursos (questionário e entrevistas), assim como, do relatório do mini-curso dos dois grupos escolhidos foi efetuada com base nas contribuições de Michel Foucault para a análise do discurso. Como resultado deste estudo destacamos que as concepções teóricas destes futuros professores acerca deste tema são superficiais, pouco sólidas e por vezes até errôneas. De acordo com o referencial teórico escolhido, o discurso destes futuros professores, acerca do uso de visualizações apresenta como principais referentes a natureza abstrata dos conceitos químicos e a capacidade que as visualizações apresentam para tornarem as aulas de Química mais interessantes, para captar a atenção dos alunos e de tornarem os conceitos químicos mais próximos do cotidiano. Nos enunciados destes discursos aparecem associados enunciados de outros domínios discursivos (mídia, publicidade, da psicologia cognitiva, etc.). Verificamos igualmente nestes enunciados a presença da instituição que frequentam, das práticas dos seus professores da graduação, da indústria informática (domínios não discursivos). Também de acordo com Foucault, encontramos associado a este discurso um conjunto de práticas não discursivas relacionadas com o uso destas ferramentas visuais. A escolha das visualizações e as formas de uso observadas durante o mini-curso que apresentaram estão fortemente relacionadas com os referentes apresentados, nomeadamente, com a capacidade de estes recursos captarem a atenção dos alunos, fomentarem o interesse das aulas e ainda a capacidade de tornar os conteúdos químicos mais próximos da \"realidade\" e/ou do cotidiano. / This study is a qualitative research where we try to find out and analyze the conceptions of pre-service teachers of a Chemistry class from University of São Paulo (USP), São Paulo, about visualizations\' use in chemistry instruction. Models and visualization\'s role in science and science education, especially in chemistry, has grown up during the last decade. Chemistry involves the interpretation of matter observables\' changes (e. g. color changes or gas\' release) on the macroscopic level in terms of imperceptive changes on the submicroscopic level. These changes are represented in a symbolic and abstract way using symbols, equations, graphics, etc. With the purpose of making these representations accessible to the students, teachers are using visualizations more frequently. In order to reach our aims the researcher followed the Chemistry Teaching Methodology II classes, during a semester. In the beginning a questionnaire was applied to all the class with the purpose to register what conceptions they had on this issue. At the end of the semester two groups of seven pre-service teachers were chosen to apply a semi-structured interview that focused their own choices and visualizations\' use as teachers in a mini-course that they presented to middle school pupils at S. Paulo\'s University. The speech\'s analysis (questionnaire, interviews and mini-course reports) of the two chosen groups was done based on the Michel Foucault\'s contribution to speech analysis. As a result of this study we highlight that the theoretical conceptions of these pre-service teachers are superficial, not solid, and sometimes even become misconceptions. According to the chosen theoretical framing, the speech of these pre-service teachers on visualizations presents as main referent the abstract nature of chemical concepts and the capacity that this resource has to make chemistry classes more interesting, to keep students attention and to make chemistry concepts close to quotidian. We also found on these statements the presence of their college, the practices of their own teachers and the IT industries (none-speech domains). According with Foucault, we also found associated to this speech a set of none speech practices related to the use of these visual tools. The visualization\'s choices and the way that they used these tools were strongly related with the presented referents,specially with their capacity to keep attention, to increase the class interest, or the capacity to make chemical concepts more close to the reality and/or quotidian.

A crescente adoção do paradigma experimental na pesquisa em Engenharia de Software visa a obtenção de evidências experimentais sobre as tecnologias propostas para garantir sua correta avaliação e para a construção de um corpo de conhecimento sólido da disciplina. Uma das abordagens de pesquisa experimental é a revisão sistemática, um método rigoroso, planejado e auditável para a realização da coleta e análise crítica de dados experimentais disponíveis sobre um determinado tema de pesquisa. Apesar de produzir resultados confiáveis, a condução de uma revisão sistemática pode ser trabalhosa e muitas vezes demorada, principalmente quando existe um grande volume de estudos a serem considerados, selecionados e avaliados. Uma solução encontrada na literatura é a utilização de ferramentas de Mineração Visual de Textos (VTM) como a Projection Explorer (PEx) para apoiar a fase de seleção e análise de estudos primários no processo de revisão sistemática. Neste trabalho foi realizada uma reengenharia de software na ferramenta PEx com dois objetivos principais: apoiar, utilizando VTM, a fase de seleção e análise de estudos primários no processo de revisão sistemática e implementar novos requisitos não-funcionais relativos à melhoria da manutenibilidade e escalabilidade da ferramenta. Como resultado foi construída uma plataforma modular para a instanciação de ferramentas de visualização e, a partir da mesma, uma ferramenta de revisão sistemática apoiada por VTM. Os resultados de um estudo de caso executado com a ferramenta mostraram que a abordagem de aplicação de técnicas VTM usada nesse contexto é viável e promissora, melhorando tanto a performance quanto a efetividade da seleção / The increasing adoption of the experimental paradigm in Software Engineering research aims at obtaining experimental evidence of the proposed technologies to ensure their proper evaluation and to build a solid body of knowledge for the discipline. One approach of experimental research is the systematic review, a rigorous, auditable and planned method to carry out the collection and analysis of experimental data available on a particular research topic. Despite producing reliable results, conducting a systematic review can be a cumbersome and often lengthy process, especially when a large volume of studies is to be considered, selected and evaluated. One solution found in the literature is the use of Visual Text Mining (VTM) tools such as the Projection Explorer (PEx) to support the selection and analysis of primary studies in the systematic review process. In this work a software re-engineering was performed on PEx with two main goals: to support, using VTM, the stage of selection and analysis of primary studies in the systematic review process and to implement new non-functional requirements related to improving the maintainability and scalability of the tool. The results were the building of a modular platform for instantiating visualization tools and, from it, the instantiation of a systematic review tool supported by VTM. The results of a case study carried out with the tool showed that the VTM approach used in this context is feasible and promising, improving both performance and the effectiveness of selection

Uma nova perspectiva da ciência tem sido adotada com sucesso por diversos pesquisadores ao redor do mundo, resultando em avanços tecnológicos nas mais variadas áreas do conhecimento. A nova abordagem científica é amplamente interdisciplinar e envolve métodos para a análise, armazenamento e visualização eficiente de grandes quantidades de informação, assim como formas de entender e quantificar a própria estrutura das ciências. Entretanto, os novos problemas tratados por esta abordagem também são mais complexos e tendem a apresentar uma intrincada união entre conceitos e suas relações. Redes complexas representam naturalmente sistemas desta natureza, sendo amplamente adotadas por pesquisadores de diversas áreas científicas. Este trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver técnicas multiescala para caracterizar a estrutura de redes complexas através de vários aspectos ligados à complexidade, como a dimensão, a regularidade e a organização de sistemas em subestruturas. Para isso, são sugeridas novas métricas baseadas no conceito de níveis e padrões concêntricos, que permitem estender, de forma natural, medidas tradicionais de redes complexas ao contexto multiescala. Desta forma, é introduzida uma nova medida de dimensão multiescala, que permite a quantificação da dimensão, tanto ao redor de vértices quanto em escalas globais de uma rede. A regularidade de redes é abordada através da ideia de simetria, redefinida em termos da simetria concêntrica, que permitiu, na prática, a quantificação e comparação da simetria entre diferentes redes. Outro conceito explorado é a caracterização do papel desempenhado por vértices dentro de comunidades, que estão diretamente relacionados às subsestruturas de sistemas. Para isso, definimos uma nova medida multiescala de pertinência baseada na diversidade das comunidades presentes na vizinhança de um vértice. Também foram utilizadas e desenvolvidas técnicas e ferramentas para visualização de redes complexas, que se mostraram fundamentais durante todos os estágios deste trabalho, em especial na criação de mapeamentos científicos. A união das metodologias enriqueceu a caracterização de redes complexas, permitindo a criação de um mapa da complexidade desses sistemas. Verificou-se que a complexidade de sistemas, em geral, está associada à dimensão e simetria. Sistemas com baixa simetria e alta dimensionalidade tendem a ser aqueles de maior complexidade compartilhando a mesma região que redes de conhecimento de da infraestrutura da Internet. Sob esses aspectos, também é estudado como redes são influenciadas pelas restrições geográficas ou de planejamento. As metodologias introduzidas neste trabalho culminaram em diversas aplicações em vários segmentos como: classificação de genes em redes de transcriptoma humano, detecção de crises no mercado financeiro, visualização e sumarização automática de dados científicos, assim como a quantificação da interdisciplinaridade de revistas científicas. No geral, os desenvolvimentos presentes aqui mostram o potencial da abordagem multiescala na análise de sistemas complexos através da representação por redes. / A new perspective of making science is being adopted by many researchers around the world, resulting in several technological achievements in many research fields. The new approach to science is largely interdisciplinary and wraps together many new methods used to analyze, store and visualize large amounts of data, as well as techniques to understand the structure of science itself. However, the problems usually handled by this new approach also are very complex and present an intricate collection of concepts and relationships. Complex networks can be used to naturally represent such systems, having being adopted by many researchers of different backgrounds. The objective of this work is to study and develop new multiscale techniques to characterize the structure of complex networks under three different aspects: dimension, regularity and the organization of systems in substructures; which are tightly related to the concept of complexity. To conduct such analysis, new measurements based on the idea of concentric levels and patterns are proposed, which permits traditional network properties to be extended to a multiscale approach. Therefore, we introduce a new measurement of dimension, the multiscale dimension, which can be used to quantify the dimension around the neighborhoods of a vertex, as well as over the entire network structure in a global scale. The regularity is considered in terms of symmetry, which is redefined to create the concentric symmetry, allowing the quantification and comparison of symmetry among networks of distinct sizes and connectivity. Another concept explored in this work is the characterization of the role of vertices inside a community, which represents the substructure organization of the underlying system. This is done by defining another multiscale measurement, in this case, based on the diversity of the communities of vertices in the neighborhoods of a central reference. Also, we developed new tools and techniques to visualize complex networks, which have proven essential to all the steps of the analysis conducted in this work, including the task of mapping the science structure. The combination of the proposed methodologies enriched the analysis and the characterization of complex networks, resulting in the development of a new way of mapping complexity based on dimension and symmetry. Systems presenting low symmetry and high dimensionality are more likely to also display a more complex behavior, this is the case of knowledge networks the infrastructure of the Internet. In this context, we also study the effects of spatial restrictions and system planning on networks. The methodologies introduced in this paper culminated in several other applications in many scientific topics, such as: the classification of genes in human transcriptome networks, crisis detection on the financial market network, visualization and automatic summarization of scientific data, as well as the quantification of interdisciplinarity of scientific journals. In general, the contributions of this work demonstrate the potential of the multiscale analysis applied to understanding complex systems through the networks representation.

Neste trabalho propomos uma nova maneira de visualizar campos vetoriais, dados de considerável importância em vários ramos da ciência. Fizemos uma revisão bibliográfica sobre segmentação de campos vetoriais e desenvolvemos nosso próprio método. Neste método são extraídas informações do campo e, de distribuições de frequências dos dados coletados são formados vetores multidimensionais. Esses vetores são projetados em duas dimensões e os agrupamentos destes pontos são utilizados para formar a segmentação do campo original. Os profissionais que fazem uso de ferramentas de visualização científica possuem, em geral, informações relevantes sobre o domínio do campo vetorial, mas essa informação é raramente aproveitada nas técnicas de segmentação. A técnica desenvolvida permite que o usuário interaja com os resultados, de maneira intuitiva, corrigindo e explorando a segmentação usando seu próprio conhecimento. Como contribuições desta pesquisa podemos citar o mecanismo de interação com o usuário para o auxílio da segmentação e uma nova maneira para representar os dados colhidos de campos vetoriais em dimensão alta / In this research we introduce a novel method for visualizing vector fields, data of considerable importance in several branches of science. We did a literature review targeting vector fields and developed our own method. In this method information is extracted from the field and, from frequency distributions of the collected data multidimensional vectors are created. These vectors are projected in two dimensions and clusters of these points are used to form a segmentation of the original field. The professionals that make use of scientific visualization tools have, in general, relevant information about the domain of the vector field, but this information is rarely exploited by segmentation techniques. The developed technique allows the user to interact with the results, intuitively, exploring and correcting the segmentation using his own knowledge. As contributions of this research include the mechanism of interaction with the user to aid the segmentation and a new method to represent the collected data from vector fields in high dimension

Visualizações imersivas são muito valiosas para melhorar a compreensão de uma variedade de fenômenos físicos, que podem ser eventualmente modelados na forma discreta e simulados por computador. Dentre possíveis aplicações podemos utilizar a visualização imersiva como ferramenta pedagógica para percepção aumentada de tópicos complexos, ou como uma poderosa ferramenta de apoio analítico para ajudar os engenheiros a interpretarem os resultados de projetos. Este projeto de pesquisa aborda o uso da visualização imersiva de campos eletromagnéticos, especificamente os campos gerados por redes sem fio, largamente utilizadas no cotidiano como é o caso das redes IEEE 802.11 (Wi-Fi). Para tanto este trabalho propõe métodos novos para visualizar, em tres dimensões, campos eletromagnéticos variantes no tempo e distribuições de parâmetros interessantes relacionados a redes sem fio. Para atingir este objetivo, uma versão aprimorada do método de diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) é desenvolvido: o método FDTD de alta ordem e malha grosseira (Coarse Grid Higher Order FDTD, CGHO-FDTD). Portanto, soluções numéricas muito precisas, mais rápidas, e computacionalmente mais eficientes das equações de Maxwell podem ser obtidas. Os cálculos numéricos podem ser ainda mais rápidos pelo uso de computação paralela em um aglomerado de computadores. As características de domínio de tempo facilitam a criação de instantâneos de campos eletromagnéticos que estão se propagando, e desta maneira é possível criar figuras e animações tridimensionais que podem ser usadas para explicar alguns dos seguintes fenômenos físicos comuns em redes sem fio: difração, reflexão, e atenuação. Para que aumente a percepção física ainda mais, visualizações imersivas são feitas em um ambiente de realidade virtual. Por fim, a ferramenta desenvolvida também pode ser usada para criar distribuições muito detalhadas de parâmetros importantes que afetam o desempenho em uma rede sem fio. É mostrado que simulações de um ambiente fechado para prever a distribuição de potência de uma rede sem fio do tipo IEEE 802.11 (Wi-Fi), estão de acordo com as medidas. / Immersive visualizations are very valuable in order to improve the understanding of a variety of physical phenomena that can be modeled numerically and simulated by computers. Amongst the possible applications, we could utilize immersive visualizations as a pedagogical tool for enhanced perception of complex topics, or as a powerful tool that helps engineers interpret the outcome of simulations. This research project approaches the use of immersive visualizations of electromagnetic fields, especially fields generated by wireless networks widely utilized in the everyday life, as is the case for networks of the type IEEE 802.11 (Wi-Fi). For such a purpose this work proposes new methods to three-dimensionally visualize time-varying electromagnetic fields, and distributions of interesting parameters related to wireless networks. To achieve these objectives, a better version of the finite-difference time-domain (FDTD) method is developed: the Coarse Grid Higher Order FDTD (CGHO-FDTD) method. Thus highly accurate, faster and more computationally efficient numerical solutions of Maxwells equations can be obtained. The numerical calculations are made even faster by the use of parallel computing on a cluster of computers. The characteristics of the time domain facilitate the creation of snapshots of the propagating electromagnetic fields, and in this manner it is possible to create three-dimensional figures and animations that can be used to explain some of the following common physical effects found in wireless networks: diffraction, reflection, and attenuation. To further enhance the perception of the physics, immersive visualizations are carried out in a virtual reality environment. Finally, the developed tool can also be used to create highly detailed distributions of important parameters that affect the performance in wireless networks. It is shown that simulations to predict the power distribution in an indoor wireless network of the type IEEE 802.11 (Wi-Fi), agree very well with measurements.

Visual analytics tools play an important role in the scenario of big data solutions, combining data analysis and interactive visualization techniques in effective ways to support the incremental exploration of large data collections from a wide range of domains. One particular challenge for visual analytics is the analysis of multidimensional datasets, which consist of many observations, each being described by a large number of dimensions, or attributes. Finding and understanding data-related patterns present in such spaces, such as trends, correlations, groups of related observations, and outliers, is hard. Dimensionality reduction methods, or projections, can be used to construct low (two or three) dimensional representations of high-dimensional datasets. The resulting representation can then be used as a proxy for the visual interpretation of the high-dimensional space to efficiently and effectively support the above-mentioned data analysis tasks. Projections have important advantages over other visualization techniques for multidimensional data, such as visual scalability, high degree of robustness to noise and low computational complexity. However, a major obstacle to the effective practical usage of projections relates to their difficult interpretation. Two main types of interpretation challenges for projections are studied in this thesis. First, while projection techniques aim to preserve the so-called structure of the original dataset in the final produced layout, and effectively achieve the proxy effect mentioned earlier, they may introduce a certain amount of errors that influence the interpretation of their results. However, it is hard to convey to users where such errors occur in the projection, how large they are, and which specific data-interpretation aspects they affect. Secondly, interpreting the visual patterns that appear in the projection space is far from trivial, beyond the projections ability to show groups of similar observations. In particular, it is hard to explain these patterns in terms of the meaning of the original data dimensions. In this thesis we focus on the design and development of novel visual explanatory techniques to address the two interpretation challenges of multidimensional projections outlined above. We propose several methods to quantify, classify, and visually represent several types of projection errors, and how their explicit depiction helps interpreting data patterns. Next we show how projections can be visually explained in terms of the highdimensional data attributes, both in a global and a local way. Our proposals are designed to be easily added, and used with, any projection technique, and in any application context using such techniques. Their added value is demonstrated by presenting several exploration scenarios involving various types of multidimensional datasets, ranging from measurements, scientific simulations, software quality metrics, software system structure, and networks. / Ferramentas de análise visual desempenham um papel importante no cenário de soluções para grandes volumes de dados (big data), combinando análise de dados e técnicas interativas de visualização de forma eficaz para apoiar a exploração incremental de coleções de dados em diversos domínios. Um desafio importante em análise visual é a exploração de conjuntos de dados multidimensionais, que consistem em muitas observações, sendo cada uma descrita por um grande número de dimensões, ou atributos. Encontrar e compreender os padrões presentes em tais espaços, tais como tendências, correlações, grupos de observações relacionadas e valores extremos, é difícil. Técnicas de redução de dimensionalidade ou projeções são utilizadas para construir, a partir de conjuntos de dados multidimensionais, representações de duas ou três dimensões que podem então ser utilizadas com substitutas do espaço original para sua interpretação visual, apoiando de forma eficiente as tarefas de análise de dados acima mencionadas. Projeções apresentam vantagens importantes sobre outras técnicas de visualização para dados multidimensionais, tais como escalabilidade visual, resistência a ruídos e baixa complexidade computacional. No entanto, um grande obstáculo para o uso prático de projeções vem da sua difícil interpretação. Dois principais tipos de desafios de interpretação de projeções são estudados nesta tese. Em primeiro lugar, mesmo que as técnicas de projeção tenham como objetivo preservar, na representação final, a estrutura do conjunto de dados original, elas podem introduzir uma certa quantidade de erros que influenciam a interpretação dos seus resultados. No entanto, é difícil transmitir aos usuários onde tais erros ocorrem na projeção, quão severos eles são e que aspectos específicos da interpretação dos dados eles afetam. Em segundo lugar, interpretar os padrões visuais que aparecem em uma projeção, além da percepção de grupos de observações semelhantes, está longe de ser trivial. Em particular, é difícil explicar tais padrões em termos do significado das dimensões dos dados originais. O trabalho desenvolvido nesta tese concentra-se no projeto e desenvolvimento de novas técnicas visuais explicativas para lidar com os dois desafios de interpretação de projeções multidimensionais descritos acima. São propostos alguns métodos para quantificar, classificar e representar visualmente diversos tipos de erros de projeção, e é descrito como essas representações explícitas ajudam na interpretação dos padrões dos dados. Além disso, também são propostas técnicas visuais para explicar projeções em termos dos atributos dos dados multidimensionais, tanto de forma global quanto local. As propostas apresentadas foram concebidas para serem facilmente incorporadas e usadas com qualquer técnica de projeção e em qualquer contexto de aplicação. As contribuições são demonstradas pela apresentação de vários cenários de exploração, envolvendo vários tipos de conjuntos de dados multidimensionais, desde medições e simulações científicas até métricas de qualidade de software, estruturas de sistema de software e redes.

No presente documento são reunidas as colaborações de inúmeros trabalhos das áreas de Bancos de Dados, Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados, Mineração de Dados, e Visualização de Informações Auxiliada por Computador que, juntos, estruturam o tema de pesquisa e trabalho da dissertação de Mestrado: a Visualização de Informações. A teoria relevante é revista e relacionada para dar suporte às atividades conclusivas teóricas e práticas relatadas no trabalho. O referido trabalho, embasado pela substância teórica pesquisada, faz diversas contribuições à ciência em voga, a Visualização de Informações, apresentando-as através de propostas formalizadas no decorrer deste texto e através de resultados práticos na forma de softwares habilitados à exploração visual de informações. As idéias apresentadas se baseiam na exibição visual de análises numéricas estatísticas básicas, frequenciais (Frequency Plot), e de relevância (Relevance Plot). São relatadas também as contribuições à ferramenta FastMapDB do Grupo de Bases de Dados e Imagens do ICMC-USP em conjunto com os resultados de sua utilização. Ainda, é apresentado o Arcabouço, previsto no projeto original, para construção de ferramentas visuais de análise, sua arquitetura, características e utilização. Por fim, é descrito o Pipeline de visualização decorrente da junção entre o Arcabouço de visualização e a ferramenta FastMapDB. O trabalho se encerra com uma breve análise da ciência de Visualização de Informações com base na literatura estudada, sendo traçado um cenário do estado da arte desta disciplina com sugestões de futuros trabalhos. / In the present document are joined the collaborations of many works from the fields of Databases, Knowledge Discovery in Databases, Data Mining, and Computer-based Information Visualization, collaborations that, together, define the structure of the research theme and the work of the Masters Dissertation presented herein. This research topic is the Information Visualization discipline, and its relevant theory is reviewed and related to support the concluding activities, both theoretical and practical, reported in this work. The referred work, anchored by the theoretical substance that was studied, makes several contributions to the science in investigation, the Information Visualization, presenting them through formalized proposals described across this text, and through practical results in the form of software enabled to the visual exploration of information. The presented ideas are based on the visual exhibition of numeric analysis, named basic statistics, frequency analysis (Frequency Plot), and according to a relevance analysis (Relevance Plot). There are also reported the contributions to the FastMapDB tool, a visual exploration tool built by the Grupo de Bases de Dados e Imagens do ICMC-USP, the performed enhancements are listed as achieved results in the text. Also, it is presented the Framework, as previewed in this work's original proposal, projected to allow the construction of visual analysis tools; besides its description are listed its architecture, characteristics and utilization. At last, it is described the visualization Pipeline that emerges from the joining of the visualization Framework and the FastMapDB tool. The work ends with a brief analysis of the Information Visualization science based on the studied literature, it is delineated a scenario of the state of the art of this discipline along with suggestions for future work.

Apropriando-se do gesto arqueogenealógico de Michel Foucault, a presente investigação dedica-se à problematização da performatividade discursiva em torno do encontro entre saúde e educação. Mais especificamente, o estudo debruça-se sobre quatro conjuntos de enunciados, numa intersecção analítica operada por meio da noção de visualização corpórea. O primeiro deles refere-se à medicina anatomoclínica do século XIX, cuja compilação, realizada em periódicos chancelados pela Academia Imperial de Medicina, permitiu destacar determinadas práticas discursivas concernentes à institucionalização do saber-poder médico brasileiro. Estabeleceu-se como segundo campo enunciativo um conjunto de obras ligadas à psicopedagogia escolanovista, nomeadamente volumes constantes da coleção Bibliotheca de Educação, editados por Lourenço Filho entre 1927 e 1941 com o propósito de estabelecer bases científicas para o sistema educacional brasileiro. O terceiro conjunto de textos centrou-se no trato de temas caros à Escola Nova por artigos de 18 periódicos educacionais acadêmicos publicados entre 1993 e 2013. A quarta e última reunião de enunciados foi composta por artigos, livros de divulgação científica e manuais de psiquiatria dedicados a configurar os contornos próprios das relações contemporâneas entre biomedicina e subjetividade. Do ponto de vista analítico, constatou-se que os referidos enunciados estabeleceram incitações a numerosas práticas, as quais aderiram tanto à carne quanto à alma dos corpos por elas alvejados. Concluiu-se, por fim, em favor da hipótese de que os procedimentos próprios da Escola Nova teriam viabilizado a incorporação da psique à anatomia, permitindo, por conseguinte, o despontar, a partir do âmbito educacional, das condições de possibilidade para a emergência de um homem continuamente aprimorável. / Making use of the archaeo-genealogical gesture of Michel Foucault, the current research is dedicated to problematize the discursive performativity around the encounter of health with education. In particular, the study focuses on four sets of statements, whose analytical intersection was operated through the notion of corporeal visualization. The first one refers to the anatomoclinical medicine of the Nineteenth century, whose compilation held in official journals of the Academia Imperial de Medicina allowed to witness discursive practices concerning the institutionalization of Brazilian medical knowledge-power. The second set of statements is related to the Escola Novas psychopedagogy mainly belonging to a book collection named Bibliotheca de Educação, published under the editorship of Lourenço Filho between 1927 and 1941, whose purposes included establishing a scientific basis for the Brazilian educational system. The third set focused on the deal of themes dear to the New School carried out by articles of 18 academic educational journals published between 1993 and 2013. The fourth and final set of statements consisted of articles, popular science books and psychiatry manuals devoted to setting up the very contours of contemporary relations between biomedicine and subjectivity. From an analytical point of view, it was observed that the referred statements incited numerous practices, which adhered both to the flesh and the soul of the bodies targeted by them. Finally, it was concluded in favor of the hypothesis according to which the very procedures of the Escola Nova allowed the incorporation of the psyche by the anatomy, therefore enabling the advent, starting from the educational context, of the conditions of possibility for the emergence of a continuously refineable man.

Diversas são as aplicações que podem ser expressas por meio de grafos [2]. Algoritmos [3] e modelos de visualização [15] podem ser encontrados amplamente na literatura. Todos os problemas de grafos possuem uma base em comum: um modelo genérico que nasce da própria natureza dos elementos e das relações que podem ser expressas entre eles, diferindo apenas pelo tipo de resposta que queremos obter desta complexa malha. Além disso, é natural que, para problemas que sejam de áreas distintas, mas que sejam semelhantes quanto ao processamento interno, apenas o que mude, seja a visualização dos elementos que o compõe (nós, arestas, etc.). Da mesma forma, independente do tipo de processamento interno, os grafos devem manter a estrutura original de grafos, ou seja, ainda deve haver uma malha que descreve os nós e suas ligações. Neste aspecto, fundamentamos nosso estudo: propomos neste trabalho, desenvolver uma API que possa ser estendida para os mais diversos problemas na área de grafos, tanto na parte visual como na representação matemática do modelo e dos algoritmos, porém, robusta, no sentido de manter a complexidade dos algoritmos envolvidos na área de grafos, além de ser completamente dirigida as necessidades de cada aplicação, podendo-se alterar apenas algumas partes da aplicação para obter um produto específico ao trabalho do usuário / There are several applications that can be expressed by means of graphs [2]. Algorithms [3] and visualization models [15] can be widely found in the literature. All graph problems have a common base: create a generic model that arises not only from the nature of their elements, but also from the relationships which these elements can express, differing just by the type of response we want to get from this complex mesh. Moreover, it is natural for problems that are in different fields, but similar in internal processing, that the only change is related to how elements are visualized (nodes, edges, and so on). Likewise, regardless the internal processing, the graphs must keep their original structure, i.e., they must still be a mesh that describes the nodes and their connections. Based on that, this study proposes to develop an API that is generic enough to be extended to several problems in the graphs area. This API can be applied in both visual and mathematical representation of models and algorithms. Besides that, it must be robust to maintain the complexity of the algorithms involved in the graph. Also, it has to be flexible so that only some parts of the application can be changed to get a specific product to the user´s need