Apresentamos, pela primeira vez, estudos empregando Simulações Computacionais Estáticas e TSPC e TSDC de soluções sólidas de CaF2 com AIF (de 0,004 a 0,05 mol%), YbF3 e LaF? (- 0,l moi%). Os espectros de TSDC revelaram que: i) abaixo de 270K, as amostras só com Yb3+, La3+ e as multidopadas possuem a banda dos dipolos 1(0(0/11e dos defeitos 1j0/1/21, e as amostras pura ou só com A13+ não apresentam nenhuma banda; ii)acima de 270K, as amostras pura ou só com La3+ apresentam uma banda em 300K, atribuída a deslocações, e uma relaxação próxima a temperatura de polarização. As demais amostras apresentam uma banda predominante na faixa de 370 a 400K além desta última. TSPC combinado com TSDC mostrou que as bandas em 300K e entre 370 e 400K são devidas a fenômenos localizados de polarização e despolarização. Simulações computacionais mostraram que o A13+ não estabiliza dipolos isolados pois a energia de ligação dos agregados cubo-octaedrais é duas vezes menor do que a energia obtida para as terras raras. Nas soluções multidopadas, o AI3+ reduziu em mais de duas vezes a energia de ligação dos agregados cubo-octaedrais. As principais conclusões são: i)a banda entre 370 e 400K é devida ao agregado cubooctaedral; ii)o AI3+ gera preferencialmente agregados grandes do tipo cubo-octaedral; e iii)nas soluções multidopadas, o A13+ atua como \"indutor\" destes agregados. / In the present work, we report, for the first time, measurements of TSDC and TSPC combined with Static Computer Simulation in the CaF2 solid solutions with one or more of the fluorides of aluminium (concentration range between 0.004 and 0.05 mol%), yterbium and lanthanum (concentration of about 0.1 mol%). The following behavior was found in the TSDC spectra: i) below room temperature, the Yb3+ and La3+ and the multidoped samples revealed the 1101011 1 dipole band and the 110/1/21 band while the A13+ and the pure samples displayed no bands; ii) from room temperature, the La3+ and the pure samples showed a depolarization band at 300K due to dislocations, while all the other samples exhibited a band near 370-400K. Combining TSPC and TSDC it was possible to verify that both relaxation bands are due to some kind of localized polarization fenomena. The Computer Simulation results made clear that it is improbable to find isolated A13+ dipoles since the binding energy of the cubo-octahedral cluster is more than two times lower than the values obtained for the rare earth ions. Concerning to the multidoped systems, the binding energies of the mixed cubo-octaedral clusters with A13+ and one of the rare earth ions, were less than half of the values obtained for the same cluster with the rare earth ions. The main conclusions of this work can be sumarized as follows: i) the 370-400K band is due to the cubo-octaedral cluster; ii) the A13+ gives rise mainly to cubo-octahedral clusters; and iii) inside the multidoped samples, the A13+ promotes the formation of cubo-octaedral clusters with the rare earth ions.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Investigamos o modelo do voto da maioria com ruído para uma rede de interações sociais em um sistema com duas classes de indivíduos, classe σ e classe τ. Na dinâmica deste sistema, um dado indivíduo adota o estado oposto à maioria dos seus vizinhos com probabilidade referente à sua classe, 𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒, e o estado da maioria dos seus vizinhos com probabilidade (1−𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒), onde 𝑞𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒 é chamado de parâmetro de ruído para uma dada classe. Desta maneira, um indivíduo da classe σ e um indivíduo da classe τ possuem parâmetros de ruído 𝑞𝜎 e 𝑞𝜏 respectivamente. No nosso modelo cada classe de indivíduos possui uma dinâmica própria, sendo que os indivíduos da classe σ são influenciados por vizinhos das classes σ e τ, enquanto os indivíduos da classe τ são influenciados por vizinhos da classe τ somente. Em nossas simulações computacionais consideramos que os agentes, ou indivíduos, de cada classe estão distribuídos em uma rede bidimensional quadrada de lado 𝐿, de maneira que 𝑁=𝐿2 é a quantidade de sítios de uma classe, totalizando 2𝐿2 indivíduos no sistema. Usamos o método de Monte Carlo e técnicas de escalamento de tamanho finito, para obter as propriedades críticas do sistema no estado estacionário. Calculamos, para cada classe de indivíduos, a magnetização, a susceptibilidade e o cumulante de quarta ordem de Binder como funções dos ruídos 𝑞𝜎 e 𝑞𝜏, para diferentes valores do tamanho 𝑁 de uma classe. Encontramos os valores dos ruídos críticos, 𝑞𝜎∗ e 𝑞𝜏∗, e identificamos cinco regiões distintas no digrama de fases no plano 𝑞𝜎 𝑞𝜏. Os valores dos expoentes críticos de cada classe são os mesmos, ou seja, 𝛽𝜎=𝛽𝜏, γ𝜎=γ𝜏, ν𝜎=ν𝜏, e nos permitem concluir que o modelo proposto pertence à mesma classe de universalidade do modelo de Ising

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4227_1.pdf: 2723098 bytes, checksum: 68e0876f248f1d157273b875daa5be25 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Grandezas equivalentes e independentes são introduzidas no contexto de ligações químicas, espectroscopia fotoeletrônica e vibrações moleculares. Em especial, orbitais (híbridos) de valência são tais grandezas e sua utilização na descrição das ligações químicas e estrutura das moléculas é muito ampla. Por exemplo, as interações entre os orbitais atômicos híbridos sp3 do átomo carbono com quatro orbitais atômicos 1s dos átomos hidrogênio descrevem muito bem as propriedades do metano; a saber, as ligações equivalentes C H, no metano, apontam para os vértices de um tetraedro. No entanto, esta descrição é insuficiente para descrever o espectro fotoeletrônico do CH4, que apresenta dois picos na região de valência, e não apenas um como seria previsto por quatro ligações C H equivalentes e independentes. Estas discrepâncias não se restringem aos tratamentos quânticos. Na verdade, moléculas simétricas (água, amônia, metano, etc.) apresentam ligações equivalentes que podem ser representadas pelos osciladores equivalentes ao descrever os movimentos vibracionais clássicos. Os dois osciladores equivalentes predizem um pico (duplamente degenerado), por exemplo, no espectro vibracional da água, relacionados com o estiramento O H. Isto está também em contradição com a observação experimental e é devido ao fato de que os osciladores O H equivalentes não são independentes. Do mesmo modo, as ligações equivalentes C H do metano também interagem entre si. Os problemas causados pela utilização desses dois conceitos: equivalentes e independentes são resolvidos, permitindo que as ligações equivalentes ou os osciladores equivalentes interajam, através da teoria de perturbação para estados degenerados. Esse tratamento fornece explicações qualitativas simples para as características observadas nos espectros (fotoeletrônico e vibracional) de várias moléculas. Além disso, um modelo semi-quantitativo para descrever os espectros fotoeletrônicos é obtido usando-se as interações entre os pares de elétrons responsáveis pelas ligações químicas. Como resultado, obteve-se conexões entre as teorias de ligação de valência e do orbital molecular, bem como uma aplicação quantitativa da Teoria da Repulsão entre Pares de Elétrons da Camada de Valência (VSEPR). Além disso, esta dissertação apresenta diversos experimentos computacionais para a introdução desses conceitos em salas de aula, e seu texto é escrito visando a sua utilização por professores não especializados, educadores e estudantes

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8467_1.pdf: 3087609 bytes, checksum: a05c3722ae5b084578c4d8aa0c5b10ce (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Trabalho desenvolveu uma plataforma computacional visando disponibilizar grupo GDN/CNPq e à comunidade científica interessada, informações técnicas sobre modelos computacionais de exposição desenvolvidos pelo grupo desde 2004. Trata-se de um software que integra e disponibiliza ferramentas úteis em avaliações dosimétricas já consagradas meio acadêmico, documentos técnicos e modelos computacionais de exposição desenvolvidos pelo grupo. O framework aqui desenvolvido foi construído utilizando um ambiente visual Studio.net, e também dá suporte ao desenvolvimento de aplicações seguindo o padrão projeto Façade, permitindo agregar outros sistemas desenvolvidos, mas também tornou- uma solução multi banco de dados através do padrão Factory Method. O presente trabalho detalhes da construção da plataforma de software e conclui utilizando o FrameDose para executar, passo a passo, um dos MCEs disponíveis no banco de dados. O trabalho desenvolvido cria um ambiente orientado a objetos que permite ao usuário, com um simples clique do mouse, ativar processos diferentes, executar aplicativos em linha de comando, executar aplicativos de suporte, disponibilizar, livremente, textos e imagens já produzidos pelo GDN/CNPq úteis para estudos sobre MCEs. Isto constitui uma ferramenta inestimável para qualquer estudante ou pesquisador em dosimetria numérica das radiações ionizantes

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T13:37:46Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Igor Fagner Vieira.pdf: 11971580 bytes, checksum: 9b20669e6b9542d3990f183c304ff233 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T13:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Igor Fagner Vieira.pdf: 11971580 bytes, checksum: 9b20669e6b9542d3990f183c304ff233 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CRCN-NE,CNEN e FACEPE / Há uma tendência cada vez mais crescente na comunidade cientifica, ou mesmo dentro das grandes empresas da área médica, de utilizar códigos de transporte das radiações para validar resultados experimentais ou mesmo para projetar novos experimentos e/ou equipamentos. Neste trabalho, um método para modelagem de tomógrafo por emissão de pósitrons utilizando o GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) foi proposto e inicialmente validado. O GATE é uma plataforma internacionalmente reconhecida e utilizada para desenvolvimento de Modelos Computacionais de Exposição (MCE) no contexto da Medicina Nuclear, embora atualmente hajam módulos dedicados para aplicações em Radioterapia e Tomografia Computadorizada (TC). O GATE usa métodos Monte Carlo (MC) e tem uma linguagem de script própria. A escrita dos scripts para simulação de um PET scanner no GATE envolve um conjunto de passos interligados, sendo a acurácia da simulação dependente do arranjo correto das geometrias envolvidas, já que os processos físicos dependem destas, bem como da modelagem da eletrônica dos detectores no módulo Digitizer, por exemplo. A realização manual desse setup pode ser fonte de erros, sobretudo para usuários que não tenham experiência alguma no campo das simulações ou familiaridade prévia com uma linguagem de programação, considerando também o fato de todo este processo de modelagem no GATE ainda permanecer vinculado ao terminal do LINUX/UNIX, um ambiente familiar apenas para poucos. Isso se torna um obstáculo para iniciantes e inviabiliza o uso do GATE por uma gama maior de usuários, interessados em otimizar seus experimentos e/ou protocolos clínicos por meio de um modo mais acessível, rápido e amigável. O objetivo deste trabalho consiste, portanto, em desenvolver um software amigável para modelagens de Tomógrafos por Emissão de Pósitrons, chamado GUIGATE (Graphical User Interface for GATE), com módulos específicos e dedicados a controle de qualidade em PET scanners. Os resultados obtidos exibem os recursos disponíveis no GUIGATE, presentes em um conjunto de janelas que permitem ao usuário criar seus arquivos de entrada (os inputs), executar e visualizar em tempo real o seu modelo, bem como analisar seus arquivo de saída (os outputs) em um único ambiente, viabilizando assim de modo intuitivo o acesso a toda a arquitetura de simulação do GATE e ao analisador de dados do CERN, o ROOT.

As moléculas Prodan (6-propionil-2-dimetilamino-naftaleno) e Laurdan (6- dodecanoil-2-dimetilamina-naftaleno) são muito usadas como sondas fluorescentes em bicamadas lipídicas e, mais raramente, em membranas celulares. Esta tese de doutorado teve por objetivo realizar um estudo dessas sondas em diferentes ambientes, para ampliar o entendimento de suas estruturas e características espectroscópicas em diferentes solventes e em bicamadas lipídicas. Este estudo foi feito utilizando duas abordagens, uma experimental e outra teórica. Com resultados teóricos e experimentais, mostramos que o cromóforo é o mesmo para as duas moléculas. Experimentalmente, foram medidos e comparados os espectros de absorção eletrônica em solventes de diferentes polaridades e em bicamadas lipídicas. Foi construído um modelo teórico para o estado fundamental do Prodan em diferentes solventes, onde verificamos que a geometria molecular é planar e a molécula sofre uma grande polarização em solventes de maior polaridade. Teoricamente, reproduzimos os espectros de absorção em todos os solventes, mostrando que eles são compostos por três transições eletrônicas. Verificamos, experimental e teoricamente, que o Prodan forma agregados quando colocado em solução aquosa, em todas as concentrações estudadas (0.9 a 20.0 uM). Adicionalmente, foram medidos e comparados os espectros de emissão fluorescente, e mostramos que eles apresentam duas bandas de emissão em todos os solventes estudados e em bicamada lipídicas. Essas bandas estão relacionadas com dois tempos de vida, evidenciando a presença de dois estados excitados para essas sondas. Porém, a natureza dos estados excitados em solventes homogêneos e em bicamadas lipídicas parece ser diferente. Uma metodologia de análise dos espectros de emissão fluorescente foi proposta. A comparação dos espectros de emissão do Prodan e do Laurdan em bicamadas lipídicas mostrou que as sondas monitoram micro-ambientes ligeiramente diferentes. Nossos resultados indicam que os dois fluoróforos posicionam-se próximos à superfície da bicamada lipídica, porém o Prodan parece estar mais exposto à água. Além disso, o Prodan apresenta uma pequena partição em água, quando a bicamada está na fase gel. / Prodan (6-propionyl-2-dimethylamino-naphthalene) and Laurdan (6-dodecanoyl-2- dimethylamino-naphthalene) molecules are frequently used as fluorescent probes in lipid bilayers and, more rarely, in cell membranes. The objective of this PhD thesis was to study these probes in several environments, to increase the understanding about its structures and spectroscopic characteristics in several solvents and lipid bilayers. This study was carried out using two approaches: experimental and theoretical. With experimental and theoretical results, we demonstrated that the two molecules have the same chromophore. Experimentally, electronic absorption spectra were measured and compared in solvents of several polarities and lipid bilayers, for both molecules. A theoretical model was constructed for Prodans fundamental state in several solvents, in which we found that its molecular geometry is planar and that the molecule undergoes a great deal of polarization in solvents of higher polarity. Theoretically, we emulated the absorption spectra in all solvents studied, showing that they are well described by three electronic transitions. We verified, experimental and theoretically, that Prodan aggregates in aqueous solution at all concentration ranges (0.9 a 20.0 uM). Additionally, the fluorescent emission spectra were measured and compared, and we demonstrated that they are composed by two emission bands in all solvents and lipid bilayers. These bands were related to two fluorescent lifetimes, evidencing the presence of two excitation states for these probes. However, the nature of the excited states in homogeneous solvents and in lipid bilayers seems to be different. A methodology to analyze the emission spectra was proposed. The comparison of Prodans and Laurdans emission spectra in lipid bilayers showed that the probes monitor a slightly different micro-environment. Our results indicated that both fluorophores are located near the bilayers surface, although Prodan seems to be more exposed to water molecules. Besides that, Prodan partitions in water, when the bilayer is in the gel phase.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carine Rodrigues da Costa.pdf: 991478 bytes, checksum: 516faf301aac129df1d69068892a5ea9 (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / The necessity of solving optimization problems in a reasonable computational time limit makes the development of heuristics be a large research area. Usually, developed heuristics for optimization problems are empirically evaluated by its application to a set of specific instances, comparing to quality solution and computational efforts. Besides, when presenting a new heuristic, the contributions should be scientifically evaluated and reported in an objective way. The quality of a computational experiment report may become evident the difficulty to reproduce the experiment or compare the results with those of other experiments. Part of the origin of these issues comes from the fact that there is no standard for reporting experiments in Computer Science. Therefore, the focus of this work is to investigate methods of conducting experimental research with heuristics, to examine what methods are more favorable and consistent in evaluating these. Thus, the investigation resulted in a compilation with contribution of several authors, which consisted in identifying a set of recommendations, including the formulation of a checklist representing the summary form of all the items that were seen in this study. The results of this review served as the basis for definitining the research and leading a sample study, which consisted in analysis of articles that deal with the Quadratic Assignment Problem (QAP), by checking the necessary items for understanding, reproduction and comparison of the performed experiments. / A necessidade de resolver problemas de otimização em um limite razoável de tempo computacional faz com que o desenvolvimento de heurísticas seja uma grande área de pesquisa. Usualmente, heurísticas desenvolvidas para problemas de otimização são avaliadas empiricamente, pela sua aplicação a um conjunto de instâncias específicas, comparando qualidade da solução e esforços computacionais. Além disso, ao se apresentar uma nova heurística, as contribuições devem ser avaliadas cientificamente e relatadas de uma maneira objetiva. Ao descrever um experimento computacional e relatar os resultados obtidos do mesmo, pode ficar evidente a dificuldade de reproduzir o experimento ou comparar os resultados obtidos com os de outros experimentos. Parte da origem dessas questões vem do fato de que não há padrão para o relato de experimentos na área de Computação. Portanto, o foco deste trabalho é investigar métodos de condução de pesquisa experimental com heurísticas, para analisar quais são os mais favoráveis e consistentes na avaliação destas. Desta forma, a investigação resultou em uma compilação com a contribuição de diversos autores, em que consistiu na identificação de um conjunto de recomendações, com a elaboração de um checklist, representando de forma sumarizada todos os itens vistos nesta pesquisa. Os resultados dessa revisão serviram como base para a definição da pesquisa e condução de um estudo exemplo, que consistiu na análise de artigos que tratam do Problema de Atribuição Quadrática (PAQ), com a verificação dos itens necessários para compreensão, reprodução e comparação dos experimentos realizados.

As moléculas Prodan (6-propionil-2-dimetilamino-naftaleno) e Laurdan (6- dodecanoil-2-dimetilamina-naftaleno) são muito usadas como sondas fluorescentes em bicamadas lipídicas e, mais raramente, em membranas celulares. Esta tese de doutorado teve por objetivo realizar um estudo dessas sondas em diferentes ambientes, para ampliar o entendimento de suas estruturas e características espectroscópicas em diferentes solventes e em bicamadas lipídicas. Este estudo foi feito utilizando duas abordagens, uma experimental e outra teórica. Com resultados teóricos e experimentais, mostramos que o cromóforo é o mesmo para as duas moléculas. Experimentalmente, foram medidos e comparados os espectros de absorção eletrônica em solventes de diferentes polaridades e em bicamadas lipídicas. Foi construído um modelo teórico para o estado fundamental do Prodan em diferentes solventes, onde verificamos que a geometria molecular é planar e a molécula sofre uma grande polarização em solventes de maior polaridade. Teoricamente, reproduzimos os espectros de absorção em todos os solventes, mostrando que eles são compostos por três transições eletrônicas. Verificamos, experimental e teoricamente, que o Prodan forma agregados quando colocado em solução aquosa, em todas as concentrações estudadas (0.9 a 20.0 uM). Adicionalmente, foram medidos e comparados os espectros de emissão fluorescente, e mostramos que eles apresentam duas bandas de emissão em todos os solventes estudados e em bicamada lipídicas. Essas bandas estão relacionadas com dois tempos de vida, evidenciando a presença de dois estados excitados para essas sondas. Porém, a natureza dos estados excitados em solventes homogêneos e em bicamadas lipídicas parece ser diferente. Uma metodologia de análise dos espectros de emissão fluorescente foi proposta. A comparação dos espectros de emissão do Prodan e do Laurdan em bicamadas lipídicas mostrou que as sondas monitoram micro-ambientes ligeiramente diferentes. Nossos resultados indicam que os dois fluoróforos posicionam-se próximos à superfície da bicamada lipídica, porém o Prodan parece estar mais exposto à água. Além disso, o Prodan apresenta uma pequena partição em água, quando a bicamada está na fase gel. / Prodan (6-propionyl-2-dimethylamino-naphthalene) and Laurdan (6-dodecanoyl-2- dimethylamino-naphthalene) molecules are frequently used as fluorescent probes in lipid bilayers and, more rarely, in cell membranes. The objective of this PhD thesis was to study these probes in several environments, to increase the understanding about its structures and spectroscopic characteristics in several solvents and lipid bilayers. This study was carried out using two approaches: experimental and theoretical. With experimental and theoretical results, we demonstrated that the two molecules have the same chromophore. Experimentally, electronic absorption spectra were measured and compared in solvents of several polarities and lipid bilayers, for both molecules. A theoretical model was constructed for Prodans fundamental state in several solvents, in which we found that its molecular geometry is planar and that the molecule undergoes a great deal of polarization in solvents of higher polarity. Theoretically, we emulated the absorption spectra in all solvents studied, showing that they are well described by three electronic transitions. We verified, experimental and theoretically, that Prodan aggregates in aqueous solution at all concentration ranges (0.9 a 20.0 uM). Additionally, the fluorescent emission spectra were measured and compared, and we demonstrated that they are composed by two emission bands in all solvents and lipid bilayers. These bands were related to two fluorescent lifetimes, evidencing the presence of two excitation states for these probes. However, the nature of the excited states in homogeneous solvents and in lipid bilayers seems to be different. A methodology to analyze the emission spectra was proposed. The comparison of Prodans and Laurdans emission spectra in lipid bilayers showed that the probes monitor a slightly different micro-environment. Our results indicated that both fluorophores are located near the bilayers surface, although Prodan seems to be more exposed to water molecules. Besides that, Prodan partitions in water, when the bilayer is in the gel phase.

This work presents a computational tool to support the evaluation of displacement and strain fields by using Digital Image Correlation (DIC) techniques. Two images, referring to different stages of the problem, are analyzed in order to measure these fields. As most often experimental tests are on small scale, the required tools may interfere with the analisys results. Therefore, non-destructive techniques as the DIC can be used as supporting tools for these tests. Besides, DIC is also used in situations when the access doesn’t allow the proper positioning of the tool. The subset DIC algorithm is applied, which consists in splitting the images into subregions, in which the displacements and strains are evaluated. In order to obtain the unknown fields over the whole image, the results from each subregion are interpolated. Then, tests are performed to validate the proposed methodology through four examples, by comparing the results with analytical, numerical or experimental ones, presented in the literature, in which a good level of agreement is observed. Furthermore, two numerical examples are simulated, concerning a triaxial compression test and a diametral compression test. In both cases, the displacement values are obtained with minor errors. / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para auxiliar na análise de campos de deslocamentos e deformações através de técnicas de correlação de imagens digitais (DIC) e consiste na avaliação de duas imagens em estágios diferentes de um determinado problema para a obtenção desses campos. Como na maioria das vezes os ensaios experimentais são realizados em modelos reduzidos, as instrumentações normalmente utilizadas podem afetar os resultados da análise. Então, técnicas não destrutivas como a DIC podem ser utilizadas como ferramentas de apoio a esses ensaios. Além disso, a DIC também é utilizada na análise de elementos com difícil acesso para a colocação da instrumentação convencional. Neste trabalho utiliza-se a técnica Subset DIC Algorithm que divide as imagens em várias sub-regiões e analisa os deslocamentos e as deformações para cada sub-região. Para a obtenção do campo de deslocamentos e deformações da imagem faz-se uma interpolação dos resultados obtidos em cada sub-região. Em seguida, são realizados testes para a validação da metodologia proposta através de quatro exemplos, inclusive fazendo comparações dos resultados com respostas analíticas, numéricas ou experimentais encontradas na literatura, em que, obtiveram-se respostas satisfatórias na obtenção dos campos de deslocamentos e deformações. Também são realizados dois estudos de caso sendo um sobre o ensaio de compressão triaxial e o outro sobre o ensaio de compressão diametral. Em ambos os estudos de caso é possível obter os campos de deslocamentos com erros satisfatórios.

A base evolucionaria da senescência é um problema biológico de longa data. Senescência, no sentido da deterioração progressiva de um organismo, distingue-se de envelhecimento, ou a mera passagem do tempo. Como, pelo menos em mamíferos, senescência e envelhecimento ocorrem simultaneamente, os termos são tomados erroneamente como sinônimos. A senescência parece explicada pelo desgaste do organismo, levando a um paradoxo frente aos mecanismos de seleção natural, pois, sendo a maquinaria biológica portadora de mecanismos de auto-reparo, esperáramos o aprimoramento destes, com gradual eliminação da deterioração associada ao envelhecimento. Historicamente, procurou-se resolver este paradoxo imaginando-se que a senescência conferisse uma vantagem adaptativa, mas este argumento, que requereria distinguir os indivíduos mais velhos, é circular. A partir de meados do século XX, três hipóteses prevaleceram. O acúmulo de mutações, proposto por Medawar (1951), considera que o decaimento gradual da força de seleção com a idade favorece o acúmulo de genes deletérios expressos em idades avançadas. O antagonismo pleiotrópico, proposto por Williams (1957), defende que genes ligados a características benéficas e deletérias poderiam ser, em certas condições, favoravelmente selecionados. Finalmente, a teoria da soma descartável, proposta por Kirkwood (1975), sugere que organismos são favoravelmente selecionados quando investem em Reprodução mesmo em detrimento da manutenção somática. A descrição dinâmica dos fenômenos envolvidos em cada hipótese e a contribuição relativa de cada uma é, ainda, objeto de debate. O presente trabalho visa ao desenvolvimento de modelos computacionais estocásticos que mimetizem as condição para cada uma delas. Iniciamos o desenvolvimento pela ordem histórica, testando o mecanismo proposto por Medawar, que é o objeto desta tese. A teoria do acúmulo de mutações encontrou críticos que sugerem que este mecanismo levaria os efeitos deletérios à sincronia em idades muito avançadas, tornando a senescência um fenômeno repentino e limitado a tais idades. Isto contrariaria a observação experimental, pois a senescência é um processo gradual e mesmo animais silvestres exibem fenômenos senescentes detectáveis precocemente. Para manter a modelagem compatível com o conhecimento atual sobre genética de populações, incluímos neste modelo os efeitos da seleção, da deriva genética e de diferentes taxas de mutação. Como previsto, em nossas simulações a moda das idades de manifestação dos genes deletérios se estabilizou apenas em idades muito avançadas, próximas ao término das distribuições etárias. Também como esperado, estas distribuições terminaram em idades mais precoces nos cenários de maior mortalidade extrínseca. No entanto, em todas as nossas simulações, houve distribuição mais ou menos larga das idades de manifestação em torno da moda. A distribuição alargou-se com o aumento da probabilidade de mutação, sugerindo que as idades de manifestação podem espalhar-se ao longo da vida, chegando, em alguns cenários, à manutenção de alelos com manifestação ao nascer. Isto é compatível com o modelo de alelos ineptos utilizado em genética populacional, em que diferentes variantes concorrem até atingirem um equilíbrio entre seleção, mutação e deriva genética. Considerando-se o critério demográfico para senescência, em que a mortalidade aumenta em função da idade, podemos dizer que as nossas simulações evoluíram populações senescentes. Embora nossos dados não contrariem as outras teorias da senescência, claramente mostram que a perda da força de seleção não é um mecanismo suficiente para a senescência. Especialmente com alelos de expressão tardia, as forças de deriva podem ser preponderantes e devem ser levadas em conta para explicar a evolução da senescência / The evolutionary basis of senescence is a long standing biological problem. Senescence, in the sense of progressive deterioration of an organism, is distinguished from aging, or the mere passage of time. Because, at least in mammals, aging and senescence occur simultaneously, the terms are wrongly taken as synonyms. Senescence seems explained by the wear of the organism, leading to a paradox facing the mechanisms of natural selection, because, being the biological machinery bearer of self-repair mechanisms, we would expect their improvement, with gradual elimination of the deterioration associated with aging. Historically, there were attempts to resolve this paradox by supposing that senescence confers an adaptive advantage, but this argument would require that older individuals were previously distinct from younger ones and is, therefore, circular. From mid-twentieth century, three hypotheses have prevailed. The mutation accumulation, proposed by Medawar (1951), proposes that the gradual decay of the force of selection with age favors the accumulation of deleterious genes expressed in advanced ages. The antagonistic pleiotropy, proposed by Williams (1957), argues that genes linked to benecial and deleterious traits could, under certain conditions, be favorably selected. Finally, the disposable soma theory, proposed by Kirkwood (1975), suggests that organisms are positively selected when they invest in reproduction even at the expense of somatic maintenance. The dynamic description of the phenomena involved in each mechanism and the relative contribution of each one is still debated. The present work aims to develop stochastic computer models that mimic the conditions for each. We started by historical order, testing the mechanism proposed by Medawar, which is the subject of this thesis. The theory of mutation accumulation found critics who suggest that this mechanism would cause deleterious eects to synchronize in very advanced ages, causing senescence to be a sudden phenomenon limited to these ages. This is a contradiction with the experimental observation, because senescence is a gradual process and even wild animals exhibit senescent phenomena detectable in young ages. To keep the model consistent with the current knowledge on population genetics, this model included the eects of selection, genetic drift and dierent mutation rates. As predicted, in our simulations the mode of the age of onset of deleterious genes stabilized only in very advanced ages, near the end of the age distribution. Also as expected, these distributions ended in earlier ages in scenarios of higher extrinsic mortality. However, in all our simulations, there was more or less wide distribution of ages of onset around the mode. The distribution is enlarged with increased probabilities of mutation, suggesting that the ages of onset may spread throughout life, including, in some scenarios, the maintenance of alleles with manifestation at birth. This is consistent with the innite alleles\' model used in population genetics, where dierent variants compete until achieving an equilibrium between selection, mutation and genetic drift. Considering the demographic criterion for senescence, in which mortality increases with age, we can say that our simulations evolved senescent populations. Although our data do not con ict with the other theories of senescence, they clearly show that the falling force of selection with age is not a sucient mechanism for senescence. Especially with alleles of late expression, the forces of genetic drift may be prominent and should be taken into account to explain the evolution of senescence