CAPES / A inspeção radiográfica de juntas soldadas é importante para garantir qualidade e segurança em redes de tubulações. Apesar de todo treinamento e conhecimento, os especialistas estão sujeitos a cometer erros causados por diferentes fatores. O cansaço visual, distrações e a quantidade de radiografias a serem analisadas podem ser listados como principais fatores. Este trabalho busca propor um sistema de auxílio às inspeções de defeitos em cordões de solda de tubulações de petróleo. Para isto, apresenta uma abordagem para a segmentação automática de cordões de solda em imagens radiográficas do tipo Parede Dupla Vista Dupla (PDVD) combinando dois métodos já conhecidos na literatura: Otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO) e Alinhamento Dinâmico no Tempo (Dynamic Time Warping – DTW). Um perfil vertical é obtido das coordenadas da janela codificada nas partículas do PSO e comparado, via DTW a um perfil modelo. A medida de similaridade entre o perfil modelo e o perfil extraído é a base para o cálculo do fitness de cada partícula o qual possui grande importância para o funcionamento da abordagem. Desta forma estudos foram realizados para a escolha de uma função de fitness adequada para o PSO. Os testes foram realizados em duas etapas: primeiramente, fixou-se a altura do perfil extraído e num segundo conjunto de experimentos a altura foi um elemento variável incorporado à codificação das partículas e evoluiu durante as iterações do PSO. Os resultados obtidos na segmentação automática do cordão de solda mostraram que o PSO, na maioria das vezes (no primeiro conjunto de experimentos, obteve um desempenho entre 85,17% e 93,11% e no segundo entre 79,83% e 81,36%), convergiu para a janela que permite a segmentação do cordão de solda, indicando resultados promissores. / The radiographic weld inspection is important to ensure quality and security of pipe networks. Despite all training and knowledge, specialists can provide misclassifications for several reasons. The visual tiredness, distraction and the quantity of radiographic to be analyzed can induce an inspector mistaken. This work aims at proposing an assistant system for automatic segmentation of weld bead present in radiographic images. For this, it presents an approach for segmentation of weld bead in radiographic images of type double wall double image (DWDI), merging two well known algorithms: Particle Swarm Optimization - PSO and Dynamic Time Warping - DTW. A vertical profile is raised from a window encoded in a particle of PSO and it is compared through DTW with a model profile. The similarity measure between the model and extracted profile is the basis for the fitness computation which is of great importance to the final performance. Thus a lot of effort has devoted to choose a suitable fitness function for PSO. The tests were realized in two steps: firstly, the height of the extracted profile was fixed and in a second set of experiments the height was a variable component incorporated into the coding of particles and evolved during PSO iterations. The results obtained in automatic segmentation of weld bead showed that the PSO, mostly, converged satisfactorily (first phase achieved a performance was between 85,17% and 93,11% and the second one is between 79,83% and 81,36%), to the window that enables the segmentation of the weld bead, indicating promising results.

Os sistemas de transporte público (STP) são entidades complexas formados por vários subsistemas (administração, gerenciamento de frota, manutenção de veículos, segurança, bilhetagem, engenharia de tráfego, urbanismo, recursos humanos, entre outros). Os STP oferecem diversas rotas de veículos coletivos para atender os usuários do serviço mas o planejamento das rotas é uma das áreas que exigem atenção e são de difícil avaliação de desempenho. Estas rotas formam malhas que podem ser abstraídas como grafos, em vários tipos de representações, como por exemplo as paradas associadas aos nós e uma rota (ou linha) de veículos associada a uma sequência de conexões ou arestas que interligam estes pontos. Da representação do STP como grafos, é possível extrair informações importantes a partir de métricas como dimensões, centralidades, pesos, entre outras, e classificar o STP em algum modelo já estudado. A partir do modelo estabelecido, melhorias no sistema podem ser propostas e uma posterior re-análise dos resultados das novas medidas no modelo pode justificar ou não uma possível implementação destas propostas no sistema real. Neste trabalho um sistema de transporte público foi analisado como rede complexa, especificamente o STP de Curitiba, no estado do Paraná, Brasil. Demonstrou-se que este sistema, em representação espaço-L, possui características de rede complexa do tipo scale free. Tal sistema possuía onze categorias de rotas de ônibus, sendo que as principais categorias foram analisadas como rede complexa para avaliar sua influência nas métricas do sistema como um todo. Adicionalmente, combinando as métricas de redes complexas com o método k-means de agrupamento nesse STP, foram identificadas regiões geográficas da cidade que possuem as maiores e menores características de conectividade para os habitantes de Curitiba, sinalizando possíveis degradações de atendimento do sistema de transporte. O estudo revelou que, em Curitiba, a região central é a melhor servida, enquanto que algumas regiões periféricas no sudeste e nordeste da cidade são pouco favorecidas de transporte público. / Public transportation systems (PTS) are complex entities composed by many different subsystems (administration, vehicles management and maintenance, security, taxing, trafic engineering, urbanism, human resources and others). PTS offers various routes using public sharing vehicules to serve users, and the route planning is one of the issues that demand attention and has hard performance assessment. This routes form meshes in many types of representation, e. g., vehicle stops as nodes and a route as a sequence of links that connect their nodes. From PTS representation as graphs, it is possible to extract valuable informations from metrics as dimensions, centralities, weight and others, and to classify this PTS within some model already studied. Towards established models, system enhancements can be proposed and posterior re- analysis of such improved systems can justify or not their implementation in the real system. At this work a public transport system was analysed as Complex Network, specifically Curitiba’s PTS, (Paraná, Brazil). Here it was demonstrated that this system, represented in l-space, has network characteristics of scale-free networks. This system has eleven bus routes categories, in which main categories were analysed as complex networks to assess their influence on whole system metrics. Additionally, combining both complex network metrics and k-means method on this PTS, geographic areas of the city showing best and worst connectivity characteristics for the inhabitants of Curitiba were identified, which allows detecting potential transportation system weakness. This study revealed that Curitiba’s central region is best served, and some periphericals areas at southeast and northeast have low public transportation service.

CNPq / Este trabalho tem por objetivo apresentar uma nova proposta aos algoritmos de Demosaicing existentes, utilizando uma abordagem mais flexível quanto ao uso do Color filter array (CFA) em imagens coloridas de único sensor. O algoritmo proposto tem como base a estrutura de problemas inversos, cujo funcionamento utiliza um modelo de operação matriz-vetor que é adaptável ao CFA empregado. A partir deste conceito, o algoritmo trata o problema de Demosaicing como o de minimização de função custo, com um termo referente à dependência da estimativa com os dados obtidos e com o modelo de captura, o outro termo é relacionado aos conhecimentos observados em imagens que podem ser explorados para uma estimativa mais precisa, tal elemento é chamado de Prior. A proposta estabelecida tem como base algoritmos de regularização com foco na alta correlação presente entre os canais de cor (R, G e B), e na suavidade local de regiões uniformes, essa base formaliza o Prior empregado no trabalho. A minimização da proposta é atingida iterativamente através do IRLS-CG, que é a combinação de dois algoritmos de minimização eficientes, que apresenta rápidas respostas, e a capacidade de trabalhar com a norma L1 em conjunto com a norma L2. Com o intuito de atestar a qualidade do algoritmo proposto, foi elaborado um experimento em que o mesmo foi testado com diferentes CFAs e em situação com ruído gaussiano de 35dB e sem ruído algum em imagens da base de dados da Kodak, e os resultados comparados com algoritmos do estado-da-arte, no qual o desempenho da proposta apresentou resultados excelentes, inclusive em CFAs que destoam do padrão Bayer, que é o mais comumente usado na atualidade. / This research presents a new proposal to Demosaicing algorithms, using a more flexible approach to deal with the Color filter array (CFA) in single sensor color imaging. The proposed algorithm is structured in the inverse problems model, whose functions employ a CFA adaptive matrix-vector operational model. From this concept, the Demosaicing problem is treated as a cost function minimization with two terms, one referring to the dependence between the estimation and the data provided by the acquisition model, and other term related to features observed in images, which can be explored to form a more precise estimation, this last term is known as Prior. The established proposal is applied in regularization algorithms with focus on the high correlation among color channels (R, G, and B), and in the local smoothness of uniform regions. Both characteristics organize the Prior employed in this work. The minimization proposed is iteratively achieved through IRLS-CG, which is the combination of two efficient minimization algorithms, that presents quick responses, and the capacity to deal with L1 and L2 norm at the same time. The quality of the proposed algorithm is verified in an experiment in which varous CFA were used and a situation with 35dB gaussian noise and another one with no noise applied to the Kodak dataset, and the results were compared with state-of-the-art algorithms, in which the performance of the proposed Prior showed excellent results, including when the CFA is different from Bayer’s, which is the most commonly used pattern.

Este trabalho considera uma cadeia de suprimentos (CS) que opera com logística reversa. A modelagem da CS foi adaptada de um modelo de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) da literatura que maximiza o valor presente líquido (VPL) esperado para o caso de uma empresa brasileira. Esta adaptação considera uma CS de menor complexidade, com um número menor de nós e produtos em relação à aplicação da literatura. A estrutura da CS considerada é formada por duas fábricas, dois centros de distribuição, dois pontos varejistas e quatro mercados consumidores, assim como fluxos de transporte direto e reverso de produtos. A modelagem da CS considera ainda incertezas na demanda e cenários com e sem tributação. Os resultados mostram os fluxos de transporte de produtos no sentido direto e reverso, estoques ao longo da CS, assim como aspectos econômicos segundo regras tributárias e incentivos fiscais. Estes aspectos econômicos são utilizados para justificar o investimento na logística reversa. Embora a incerteza na demanda altere o VPL esperado, que é maior quando cenários otimistas de demanda são considerados, resultados obtidos para diversos cenários de demanda mostram que esta alteração não é significativa. / This dissertation considers a supply chain (SC) with reverse logistics. The SC modeling has been modified for a Brazilian company from a MILP model which maximizes the expected net present value (NPV) found in the literature. This modification considers a low complexity SC with fewer number of nodes and products than the application of the literature.The SC structure is composed by two factories, two warehouses, two retailers, and four markets as well as direct and reverse flows of products. The SC modeling also considers demand uncertainty and cenarios with and without taxes. The results show direct and reverse flows of products, inventories, and economic aspects according to tax rules and incentives. These economic aspects are used to justify the investment in reverse logistics. Although the demand uncertainty changes the expected NPV, which is big for cenarios with optimistic demand, the results obtained for several cenarios of demand show that the expected NPV is not quite affected.

Nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para o processamento de pares de imagens estereoscópicas obtidos por câmeras aéreas métricas e não métricas. O programa foi desenvolvido na linguagem C++ e foi utilizado a biblioteca OpenGL. O resultado obtido é uma imagem tridimensional de onde pode ser extraídas cotas de altura e formas de terreno. Estas imagens poderão ser usadas no estudo de áreas de risco em encostas. / In this dissertation is presented the development of a computational tool for the processing of pairs of images estereoscópicas obtained by metric and not metric aerial cameras. The program was developed in the program language C++ and the library was used OpenGL. The result of the program is a three-dimensional image from where it can be extracted height quotas and land forms. These images can be used in the study of risk areas on slopes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Problemas durante o processo de aquisição de imagens de AFM têm feito com que pesquisas na área de nanotecnologia busquem a utilização de ferramentas para minimizar esses efeitos degenerativos. Neste sentido, foram desenvolvidas ferramentas computacionais de restauração destas imagens degradadas. Neste trabalho é utilizado o método baseado na Regularização de Tikhonov, cuja aplicação está concentrada principalmente em restaurações de imagens biológicas. A proposta deste trabalho é a utilização deste regularizador também em imagens de interesse em engenharia. Em alguns casos, um pré-processamento anteriormente à aplicação do algoritmo, apresenta boa resposta na restauração das imagens. Na fase de préprocessamento foram utilizados alguns filtros como, filtro de média, filtro de mediana, filtro laplaciano e filtro de média pontual. Com a aplicação deste regularizador em imagens foi possível obter perfis de distribuição dos pixels onde é mostrado que na medida em que se aumenta a carga de dissolução de ferro puro em ácido sulfúrico, percebe-se que a razão de aspecto aumenta e características de superfície ficam mais visíveis. / Problems during the process of acquisition of images of AFM have been doing with that research in the nanotechnology searchs the use of tools to minimize those degenerative effects. Computational tools for restoration of these degraded images have developed, in this work the method is used based on Regularization of Tikhonov. This method is usually used for restoration of biological images. It is proposed the use of this regularization functional also in images of interest in engineering. In some cases, a previously processing to the application of the algorithm, it presents good answer in the restoration of the images. The previously processing phase some were used filters as, average filter, median filter, laplacian filter and filter of punctual average, besides combination of filters. With the application of this regularizator it was possible to obtain profiles of distribution of the pixels where is shown that in the measure in that he increases the dissolution charge of iron in sulphuric acid, it is noticed that the aspect reason increases and surface characteristics are more visible.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-16T23:06:29Z No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The images obtained by interferometers such as VLBA (Very Long Baseline Array) and VLBI (Very Long Baseline Interferometry), remain the direct evidence of relativistic jets and outbursts associated with supermassive black holes in active galactic nuclei (AGN). The study of these images are critical tools to the use of information from these observations, since they are one of the main ingredients for synthesis codes7 of extragalactic objects. In this thesis is used both synthetic and observed images. The VLBA images show 2-dimensional observations generated from complex 3-dimensional astrophysical processes. In this sense, one of the main difficulties of the models is the definition of parameters of functions and equations to reproduce macroscopic and dynamic physical formation events of these objects, so that images could be study reliably and on a large scale. One of the goals of this thesis is to elaborate a generic8 form of observations, assuming that the formation of these objects had origin directly by similar astrophysical processes, given the information of certain parameters of the formation events. The definition of parameters that reproduce the observations are key to the generalization formation of sources and extragalactic jets. Most observation articles have focus on few or even unique objects. The purpose of this project is to implement an innovative method, more robust and efficient, for modeling and rendering projects of various objects, such as the MOJAVE Project, which monitors several quasars simultaneously offering a diverse library for creating models (Quasars9 and Blazars10: OVV11 and BL Lacertae12). In this thesis was implemented a dynamic way to study these objects. Presents in this thesis the adaptation of the Cross-Entropy algorithm for the calibration of the parameters of astrophysical events that summarize the actual events of the VLBA observations. The development of the code of the adaptation structure includes the possibility of extension to any image, assuming that these images are dispose in intensities (Jy/beam) distributed in Right Ascension (AR) and Declination (DEC) maps. The code is validating by searching for self-convergence to synthetic models with the same structure, i.e, realistics simulations of components ejection, in milliarcsecond, similar to the observations of the MOJAVE project in 15.3 GHz. With the use of the parameters major semi-axis, angle of position, eccentricity and intensity applied individually to each observed component, it was possible to calculate the structure of the sources, the velocities of the jets, as well as the conversion in flux density to obtain light curves. Through the light curve, the brightness temperature, the Doppler factor, the Lorentz factor and the observation angle of the extragalactic objects can be estimated with precision. The objects OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 and 4C +29.45 are studied in this thesis due the fact that they have different and complex morphologies for a more complete study. / As imagens obtidas por interferômetros, tais como VLBA (Very Long Baseline Array) e VLBI (Very Long Baseline Interferometry), são evidências diretas de jatos relativísticos associados a buracos negros supermassivos em núcleos ativos de galáxias (AGN). O estudo dessas imagens é fundamental para o aproveitamento das informações dessas observações, já que é um dos principais ingredientes para os códigos de síntese1 de objetos extragalácticos. Utiliza-se nesta tese, tanto imagens sintéticas quanto observadas. As imagens de VLBA mostram observações em 2 dimensões de processos astrofísicos complexos ocorrendo em 3 dimensões. Nesse sentido, uma das principais dificuldades dos modelos é a definição dos parâmetros das funções e equações que reproduzam de forma macroscópica e dinâmica os eventos físicos de formação desses objetos, para que as imagens sejam estudadas de forma confiável e em grande escala. Um dos objetivos desta tese é elaborar uma forma genérica2 de observações, supondo que a formação desses objetos é originada por processos astrofísicos similares, com a informação de determinados parâmetros da formação dos eventos. A definição de parâmetros que reproduzam as observações são elementos chave para a generalização da formação de componentes em jatos extragalácticos. Grande parte dos artigos de observação são voltados para poucos ou únicos objetos. Foi realizada nesta tese a implementação um método inovador, robusto e eficiente para a modelagem e reprodução de vários objetos, como por exemplo nas fontes do Projeto MOJAVE, que monitora diversos quasares simultaneamente, oferecendo uma biblioteca diversificada para a criação de modelos (Quasares3 e Blazares4: OVV5 e BL Lacertae6). Com essas fontes implementou-se uma forma dinâmica para o estudo desses objetos. Apresenta-se, nesta tese, a adaptação do algoritmo de Cross-Entropy para a calibração dos parâmetros dos eventos astrofísicos que sintetizem os eventos reais das observações em VLBA. O desenvolvimento da estrutura de adaptação do código incluiu a possibilidade de extensão para qualquer imagem, supondo que as mesmas estão dispostas em intensidades (Jy/beam) distribuídas em mapas de Ascensão Reta (AR) e Declinação (DEC). A validação do código foi feita buscando a auto convergência para modelos sintéticos com as mesmas estruturas, ou seja, de simulações realísticas de ejeção de componentes, em milissegundos de arco, similares às observações do projeto MOJAVE, em 15,3 GHz. Com a utilização dos parâmetros semieixo maior, ângulo de posição, excentricidade e intensidade aplicados individualmente a cada componente observada, é possível calcular a estrutura das fontes, as velocidades dos jatos, bem como a conversão em densidade de fluxo para obtenção de curvas de luz. Através da curva de luz estimou-se com precisão a temperatura de brilhância, o fator Doppler, o fator de Lorentz e o ângulo de observação dos objetos extragalácticos. Os objetos OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 e 4C +29.45 são estudados nesta tese pois têm morfologias diferentes e complexas para um estudo mais completo.