Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2014-09-09T12:11:00Z No. of bitstreams: 1 Jancarlos Menezes Lapa.pdf: 1255173 bytes, checksum: 8c236b1b39b428cea254726c0f92c368 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-09T17:16:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Jancarlos Menezes Lapa.pdf: 1255173 bytes, checksum: 8c236b1b39b428cea254726c0f92c368 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-09T17:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jancarlos Menezes Lapa.pdf: 1255173 bytes, checksum: 8c236b1b39b428cea254726c0f92c368 (MD5) / A introdução das Tecnologias da Informação e Comunicação na Educação é um assunto cada vez mais presente no espaço escolar. Seja pela demanda da chegada do equipamento tecnológico às escolas, seja pelo novo perfil do sujeito (educando) no novo milênio. No ensino de Física, tendo em vista suas especificidades enquanto ciência natural, vislumbramos nas simulações computacionais (SC) uma possibilidade viável de ensino e aprendizagem. Neste trabalho apresentamos, após os argumentos teóricos sobre o uso do computador nas aulas de Física, tendo como foco a utilização das simulações, o resultado de uma pesquisa feita junto dez professores de Física do ensino médio da rede particular da cidade de Salvador. Procuramos obter uma maior compreensão a respeito da prática, das concepções e das expectativas destes profissionais sobre a utilização das simulações nas aulas de Física. Esse estudo foi feito em duas etapas. Na primeira foi aplicado um questionário os docentes de Física. De posse dos primeiros resultados foi feita uma entrevista semi-estruturada com os respectivos professores no intuito de esclarecer e aprofundar nossa questão de pesquisa. Examinando os resultados deste trabalho concluímos que apesar da aquisição do equipamento tecnológico pela escola, o docente de Física que faz uso deste recurso se encontra em uma posição de desorientação, tendo em vista a pressão imposta pela instituição baseada em um modismo mercadológico de comunicação de massa., ou por conta da sua pouca formação no uso das TIC. Constatam-se falhas de propósito, de método e de significado na utilização das simulações no ensino de Física. Aspectos sobre a utilização das SC, enquanto espaços interativos de aprendizagem, despontam como novos focos de investigação.

O presente trabalho apresenta uma comparação entre resultados computacionais, obtidos através do "software" EnergyPlus e experimentais do comportamento térmico de um ambiente condicionado e não condicionado. Para tanto, monitoraram-se os dados climáticos de radiação, velocidade do vento e temperatura, no período de 11 a 20 de janeiro de 2002 e produziu-se um arquivo climático. Simultaneamente, fez-se a aquisição das temperaturas de uma sala-teste, localizada no terceiro pavimento de um prédio na cidade de Porto Alegre, bem como das salas adjacentes. As temperaturas do ar de insuflamento e de retorno dos condicionadores de ar, localizados na sala-teste, foram medidas durante o dia, em seis dias do período de monitoramento. Mediu-se também a velocidade do ar de retorno e determinou-se a potência sensível de refrigeração. Os ganhos de calor interno da sala também foram medidos e utilizaramse as formulações apresentadas pela ASHRAE, 2001, para determiná-los em relação às pessoas e à infiltração. Tais dados foram declarados ao programa como variáveis de entrada. As simulações do comportamento térmico da sala-teste foram implementadas informando-se ao programa a temperatura das salas ou os coeficientes de uma equação representativa das mesmas. Por considerar que a primeira representava melhor as condições térmicas das salas contíguas, utilizou-se esta modalidade para análise As simulações foram conduzidas, alterando-se opções fornecidas pelo programa: modelo de céu isotrópico e anisotrópico, coeficiente de convecção simples e detalhado. Os resultados da carga térmica e temperatura ambiente da sala-teste obtidos nas simulações foram comparados com os dados experimentais do período de monitoramento. A melhor concordância foi obtida para o modelo anisotrópico, coeficiente de convecção detalhado. Constatou-se uma grande discrepância entre as cargas térmicas, para o modelo de convecção simples. Assim, conclui-se que o "software" EnergyPlus representa bem o comportamento térmico de uma edificação "termicamente pesada" para coeficiente de convecção detalhado, necessitando pesquisa para as demais edificações.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-27T19:16:52Z No. of bitstreams: 1 2017_TiagoHenriqueCostaRodriguesAlves.pdf: 1754186 bytes, checksum: 24eac157c796cdf6d1586ac957f57e7b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-01-05T19:22:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_TiagoHenriqueCostaRodriguesAlves.pdf: 1754186 bytes, checksum: 24eac157c796cdf6d1586ac957f57e7b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_TiagoHenriqueCostaRodriguesAlves.pdf: 1754186 bytes, checksum: 24eac157c796cdf6d1586ac957f57e7b (MD5) Previous issue date: 2018-01-05 / Reproduzir experimentos de Bioinformática pode ser uma atividade dispendiosa. Os recursos computacionais necessários, muitas vezes, não estão disponíveis. Instalar e/ou compilar os softwares utilizados em experimentos de Bioinformática, gerenciar suas dependências e garantir a execução das versões corretas são atividades que podem consumir bastante tempo. Este trabalho propõe uma arquitetura baseada em containers para a execução de workflows de Bioinformática em nuvens federadas capaz de auxiliar pesquisadores na execução, distribuição e reprodução de experimentos científicos, e no provisionamento de recursos computacionais em diferentes provedores de nuvem. / Playing Bioinformatics experiments can be a costly activity. The necessary computational resources are often not available. Installing or compiling software used in Bioinformatics experiments, managing their dependencies, and ensuring that the correct version is running are very time-consuming activities. This work suggests a containers based architecture for Bioinformatics workflows in federated clouds capable of assisting researchers in the execution, distribution and reproduction of scientific experiments, and in the provisioning of computational resources in different cloud providers.

O presente trabalho apresenta um sistema computacional, denominado ST_SuperFrame, desenvolvido para assistir ao projeto de estruturas de aço. Esse sistema contempla a geração de dados, análise e dimensionamento de estruturas reticuladas de aço, utilizando as formas estruturais e os perfis mais empregados na construção metálica brasileira. O exigente mercado de Engenharia Estrutural sempre apontou para a necessidade de se buscar soluções integradas para o Cálculo - Análise e Dimensionamento – procurando deixar de lado procedimentos realizados por programas isolados, só de análise ou só de dimensionamento. Esse sistema supre, então, essa carência histórica do mercado: a ausência de softwares integrados cálculo-projeto, adequados à realidade das estruturas de aço que se faz no País. Dirigido especialmente para Engenheiros Projetistas e Empresas Construtoras metálicas, esse sistema mostra-se uma útil ferramenta no pré-dimensionamento/orçamentação de estruturas e, principalmente, na confecção do projeto estrutural final. Além de dispor de recursos ímpares, como uma biblioteca de treliças padrão, para a geração automática de dados, o sistema possui um módulo interativo de dimensionamento onde estão disponíveis os perfis de chapa dobrada e perfis laminados mais empregados no dia a dia de um escritório de projetos. Como tema central desse trabalho foram criados e implementados os procedimentos para verificação do Perfil Qualquer: perfil com forma genérica, aberto, de chapa dobrada. Essa providência soluciona uma antiga dificuldade sentida pelos projetistas de estruturas metálicas: se já é necessário muito trabalho de cálculo para determinarem-se as características geométricas de perfis com forma diferenciada, mais difícil se torna a determinação da resistência à compressão desse perfil.

Dado o grande número de proteínas presentes em um organismo, as associações funcionais entre elas são estudadas através da teoria de redes, com intuito de verificar suas propriedades estatísticas. Diversos modelos de crescimento têm sido propostos para representar as redes de associação proteica. Estes buscam principalmente reproduzir uma distribuição de grau na forma de lei de potência. Entretando, a distribuição de grau das redes de associação proteica não é uma lei de potência pura e outras medidas da rede, como alta clusterização e assortatividade, também não são adequadamente reproduzidas por estes modelos. Neste trabalho procuramos reproduzir as propriedades topológicas das redes de associação proteica. Propomos um modelo baseado em premissas biológicas que considera como fundamental a topologia local da rede para determinar a regra de crescimento. Este modelo reproduz as principais medidas das redes de associação proteica, e a investigação da proposta topológica local pode contribuir para a compreensão biológica dos mecanismos de crescimento do genoma. / Given the large number of proteins in a living being, the functional associations between them are studied as networks, in order to verify its statistical properties. Many models of growing networks have been proposed to represent the protein association networks. These models try to reproduce a power law degree distribution. However, the degree distribution of the protein association networks are not a pure power law, and other measures, such as high clustering coefficient and assortativity, are not correctly reproduced by these models. In this work we try to reproduce the topological properties of protein association networks. We propose a biologicaly based model which considers the local network topology as a fundamental ingredient in determining the network growth rule. This model reproduces the essential measures of the protein association networks and the investigation of the local topology proposition may contribute to the biological understanding of the genome growth mechanisms.

Neste trabalho foi proposta e avaliada uma concepção alternativa de ensino de Física para o ensino médio, onde recursos de informática, como: animações, applets, páginas e softwares educacionais, foram incorporados ao contexto de aulas teóricas e de laboratório, no ensino de Cinemática, Dinâmica e Energia. Parte dos recursos de informática foi desenvolvida para este projeto, e parte foi selecionada dentre o material de livre acesso disponível na internet. O objetivo deste trabalho foi proporcionar aos alunos um ensino de Física mais dinâmico, com aplicação do que é estudado em sala de aula, relacionando conceitos com os fenômenos estudados, a partir de análises gráficas, exercícios, experiências virtuais e demais recursos da informática. O referencial teórico para o desenvolvimento do projeto foi o da aprendizagem sob um enfoque cognitivista (Piaget), através de um desenvolvimento progressivo, com a aquisição e análise do conhecimento pelo aluno durante todo processo educacional. O material educacional produzido foi aplicado no Colégio Salesiano Dom Bosco (Escola Particular), em duas etapas: em 2003 de maneira experimental, com duas turmas de primeiro ano do Ensino Médio (101 e 102), a fim de verificar qual metodologia seria a mais adequada, quais as estratégias a serem desenvolvidas e quais as eventuais dificuldades encontradas. Na segunda etapa, em 2004, foi aplicado o material otimizado na turma 103. A avaliação do material foi realizada a partir de um teste aplicado no início e no final do período letivo. O teste teve por objetivo verificar as concepções sobre conceitos de Física trazidos das séries anteriores. Observou-se um aumento significativo no número de acertos no final do ano letivo, o que sugere uma evolução no entendimento dos conceitos estudados em sala de aula. A eficiência do material pôde ser melhor avaliada ao comparar os resultados do teste obtidos para alunos de duas turmas, a que participou do projeto, e outra, da mesma série e Escola, que não participou do projeto. Para esta outra turma, o índice de acertos praticamente não se alterou em comparação com o teste realizado no início do ano, indicando que o método tradicional foi pouco eficiente em provocar mudanças nas concepções alternativas dos estudantes. Para a turma que participou do projeto, houve mudanças significativas. O produto educacional produzido inclui um CD, contendo o hipertexto desenvolvido sobre: Cinemática, Dinâmica e Energia, com textos, ambiente educacional, vídeos, exercícios e artigos.

Canais iônicos são nanoporos aquosos formados por proteínas imersas na membrana celular. Sua função biológica básica é permitir o transporte de íons no sentido de seu gradiente eletroquímico. Dada a enorme quantidade de processos biológicos relacionados ao movimento iônico, a importância dos canais iônicos em biologia e medicina dificilmente pode ser exagerada. Neste trabalho, apresentamos uma introdução à vasta área do conhecimento de canais iônicos, discutimos suas perspectivas em pesquisa básica e aplicada e, em especial, a importância do estudo computacional da permeação iônica por canais. Seguimos analisando o estado da arte em relação a modelos computacionais de canais iônicos e discutindo criticamente as vantagens e desvantagens das abordagens existentes, fazendo considerações sobre suas perspectivas. Concluindo que a técnica de Dinâmica Browniana apresenta potencial para o estudo de propriedades básicas da condução iônica por nanoporos, propomos um modelo simples de canal iônico unidimensional através desta técnica para uma geometria que permite solução analítica da equação de Poisson, a qual é apresentada. A simplicidade do modelo proposto lhe confere grande eficiência computacional, a qual é ampliada com a proposta de um critério de “tempo de injeção” dos íons no canal, cuja expressão é demonstrada e que poupa o simulador de considerar explicitamente dois reservatórios eletrolíticos junto ao canal. O simulador desenvolvido baseado neste modelo é estudado e comparado com a literatura, mostrando bons resultados em sua região esperada de validade. Dado o estágio atual do estudo computacional de canais iônicos, é importante dispormos de modelos conceitualmente simples e computacionalmente eficientes. A sua existência possibilita, por exemplo, estudos de Dinâmica Molecular muito eficientes considerando a água explicitamente, algo importante para a análise de novos modelos da água adequados a nanoporos. / Ion channels are nanopores formed through the cell membrane by proteins. Their basic biological function is allowing ionic transport down the electrochemical gradient. Given the huge amount of biological processes that are related to ionic fluxes, the biological and medical importance of ion channels hardly can be overstated. In this work we present a brief introduction to the vast field of ion channels and discuss its perspectives in basic and applied research, emphasizing the importance of computational approaches to study ion permeation through channels. Next, we analyze the state of the art regarding computational models of ion channels, critically discussing the advantages and disadvantages of the current approaches and considering the perspectives of each. We conclude that the Brownian Dynamics approach has potential to be used to study ionic conductance through nanopores and we propose a simple Brownian Dynamics unidimensional channel model for a geometry that allows analytical solution of the Poisson equation, which is presented. The simplicity of the proposed model grants it great computational efficiency, which is further amplified with the proposal of an “injection time” criterion to allow ions to enter the channel. The formula for the “injection time” is demonstrated and its implementation lifts the requirement to simulate two reservoirs next to the channel. The simulator developed based on this model is studied and its results are compared with the literature, showing good agreement in its expected region of validity. Given the current state of computational study of ion channels, it is important to have simple and efficient models, such as ours, available. For instance, their existence allows the realization of very fast Molecular Dynamics studies that consider water explicitly, something very important for the analysis of new explicitly polarizable water models that are required for nanopores.

O modelo de riscos proporcionais de Cox é um dos métodos mais utilizados na pesquisa clínica e epidemiológica para a análise de dados censurados, em grande parte por não exigir o conhecimento da distribuição de probabilidades do tempo. A principal suposição do modelo é a proporcionalidade de riscos ao longo do tempo, que pode ser restritiva em algumas situações práticas, como relações não lineares nas covariáveis ou efeitos de tratamentos que declinam no tempo. O modelo impõe uma estrutura global na função de sobrevivência e estima um único “efeito” médio, impossibilitando assim a estimação de “efeitos” das covariáveis localmente. A análise de dados censurados pode ser ainda mais complexa nos casos em que as censuras ocorrem somente em determinados períodos do tempo. Uma abordagem recente é o uso de modelos de regressão quantílica para dados de sobrevivência. São métodos robustos e flexíveis, no sentido em que permitem descrever a relação dos preditores em diferentes quantis da distribuição do tempo de sobrevivência. Pode ser vantajosa particularmente quando não estão atendidas as suposições de proporcionalidade de riscos e de linearidade. A grande maioria dos trabalhos sobre regressão de sobrevivência quantílica aborda aspectos da estimação dos parâmetros do modelo. No contexto epidemiológico, no entanto, frequentemente o objetivo é estimar o efeito (ou associação) de uma determinada exposição sobre o tempo até a ocorrência do evento. Este trabalho apresenta uma revisão das abordagens para estimação dos coeficientes do modelo de regressão quantílica para dados com censura à direita e uma abordagem computacional para estimar a função de risco (hazard rate) e razões de azares (hazard ratio) utilizando regressão quantílica. Os resultados das simulações mostraram que as estimativas de razão de azares diminuem na direção do valor de referência ao logo do tempo de acompanhamento. / The Cox proportional hazards model is one of the most widely used methods in clinical and epidemiological research for the analysis of censored data, largely because it does not require knowledge of survival time density. The main assumption of the model is proportionality of risks over time, which may be restrictive in some practical situations, such as nonlinear relationships in covariates or effects of treatments that decline over time. The model imposes a global structure on the survival function and estimates a single mean "effect", making it impossible to estimate the "effects" of the covariates locally. Analysis of censored data may be even more complex in cases where censoring occurs only in certain periods of time. A recent approach is the use of quantile regression models for survival data. They are methods robust and flexible, in the sense they allows to describe the relationship of the predictors in different quantiles of the distribution of survival time. It may be advantageous particularly where the proportionality assumptions of risk and linearity are not met. The vast majority of the work on quantile survival regression addresses aspects of estimation of parameters. In the epidemiological context, however, the objective is often to estimate the effect (or association) of a given exposure to the occurrence of the event over time. This work presents a review of the approaches to estimate the coefficients of the quantile regression model for right censored data as well as a computational approach to estimate the hazard rate and hazard ratio using quantile regression. The results of the simulation study show that the hazard ratio estimates decreases towards the reference value as the follow-up time increase.

A abordagem Bayesiana na inferência estatística tem sido muito utilizada como uma alternativa aos métodos clássicos. Neste trabalho, apresentamos uma abordagem Bayesiana para a estimação dos parâmetros dos modelos autoregressivos de médias móveis de ordens p e g, denotados por ARMA(p, q) e do modelo autoregressivo fracionariamente integrado de médias móveis, denotado por ARFIMA(p, d, q). Para o último modelo, a abordagem Bayesiana é realizada assumindo p = g = 0. Considerando o modelo AR(p), que é um caso particular do modelo ARMA(p, g) onde g = O, um estimador é proposto através da abordagem Bayesiana. A eficiência do estimador é verificada através de simulações de Monte Cario e os resultados são comparados com o método clássico da máxima verossimilhança. No caso do modelo ARFIMA(0, d, 0), um estudo teórico é realizado através de uma abordagem Bayesiana. Para estimar os parâmetros desse modelo, é utilizada a sua representação autoregressiva. Alguns algoritmos computacionais Bayesianos são apresentados nesse trabalho já que desempenham um papel importante na inferência Bayesiana. Alguns desses algoritmos, como o amostrador de Gibbs e o Metropolis-Hastings, foram utilizados na construção dos estimadores para os parâmetros dos modelos ARMA e ARFIMA. / The Bayesian approach in statistical inference has been widely used as an alternative to traditional methods. In this work, we present a Bayesian approach for estimating the parameters of the autoregressive moving average processes of orderp and q, denoted by ARMA(p, g) and of the autoregressive fractionally integrated moving average process, denoted by ARFIMA(p, d, g). For the later model, the Bayesian approach is performed assuming p = g = 0. Whereas AR(p), which is a particular case of the ARMA(p, g) model when g = O, an estimator is proposed via the Bayesian approach. The efficiency of the estimator is verified by Monte Cario simulations and the results are compared with the classical maximum likelihood estimator. In the case of ARFIMA(0, d, 0) process, a theoretical study is performed by the Bayesian approach. For estimating the parameters of that process we consider its infiriite autoregressive representation. Some Bayesian computational algorithms are presented in this work since they play an important role in Bayesian inferences. Some of these algorithms, such as Gibbs sampler and Metropolis-Hastings algorithm, were used in building the estimators for the parameters of ARMA and ARFIMA models.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema computacional para análise estatística de experimentos com delineamentos em Blocos Incompletos Balanceados ou Desbalanceados. O SABI -"Sistema para Análise em Blocos Incompletos"fornece diversas informações estatísticas, Quadro de análise de Variância completo, Testes de Hipóteses, Intervalos de Confiança e Teste de Comparações Múltiplas de Tukey. No módulo"Blocos Incompletos Desbalanceados", incluem-se procedimentos para estudo da estrutura de conexão do delineamento utilizando-se o processo"R", econômico em memória e tempo de computador. Para resolução do sistema de equações normais, cálculo de somas de quadrados ajustados e ponto de matrizes utiliza-se o algoritmo SWEEP. Pelo fato do sistema estar documentado e ser desenvolvido utilizando-se técnicas de programação estruturada, com diversos procedimentos de uso geral, o presente trabalho pode servir como estrutura de base para outros sistemas com maiores recursos, para análise de experimentos com delineamento em Bloco (por exemplo Blocos Multivariados, Análise de Covariância e Regressão Polinomial) ou, inclusive, para outros delineamentos experimentais. Fica comprovada a necessidade de documentação adequada no desenvolvimento de sistemas, aspecto que não tem recebido muita atenção em"softwares"brasileiros. Essa documentação contribui efetivamente no desenvolvimento, manutenção e testes do sistema desenvolvido, bem como facilita a comunicação entre os integrantes da equipe, aspecto importante em projetos de natureza interdisciplinar / In this work is showed the development of a computation system to statistical analysis of experiments in Incomplete Balanced or Unbalanced Blocks designs. The SABI -"System for Analysis in Incomplete Blocks"gives different statistical informations, complete Analysis of Variance Table, hypothesis tests, confidence intervals and the Tukey method for multiple comparisions. In the"Unbalanced Incomplete Blocks"module was included procedures for study of the connection structure design, by using the"R"Process, economic in memory and time of computer. For the resolution of the normal equation system, sums of squares and the matrices rank, was used the SWEEP algorithm. Because the system is documented and developed making use of techniques of strutured programation, with various procedures of general use, the present work can serve as a base to others system with bigger recourses, to analysis of experiments in incomplete block designs (for example, multivariate blocks, covariance and Polynomial regression analysis or even for others experimental designs). It was confirmed the necessity of good documentation in system development, aspect that don't have been recieved atentation in Brazilian softwares. This documentation contributes effectively in the development, maintenance and tests of the developed system, as well facilitate the comunication between the integrants of a staff, important aspect in projects of interdisciplinar nature