Orientador: Wu Shin-Ting / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_LenimarNunesde_D.pdf: 4374702 bytes, checksum: 2b2df49fc38fb0f003c6b972a24c0b10 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho apresentamos uma técnica mista para o cálculo da interseção de duas superfícies regulares. Nossa técnica consiste em uma variação da técnica da subdivisão dos domínios combinada com trechos de caminhada. Através da subdivisão obtemos pontos próximos da interseção distribuídos aleatoriamente por todo o domínio da parametrização. Selecionamos alguns deles e iniciamos trechos de caminhada usando o que denominamos passo circular. Para uma maior precisão numérica, a caminhada usa em cada ponto uma construção de um círculo osculador aproximado. Para avaliar nossa técnica, fizemos comparações com as técnicas de caminhada já existentes. Baseado nos testes que fizemos podemos afirmar que nossa técnica mista é eficiente / Abstract: In this research we present a mixed technique for determining the intersection between two regular surfaces. Our technique is a variation of the domain subdivision technique combined with marching technique. The domain subdivision gives us approximated initial points distributing ramdomly on the .parametrization domain. We choose some of these points and march along the curve using the so-called circular step. In order to get a better numerical precision, we proposed the construction of an approximated osculating circle to each point of the curve to determine circular steps. For evaluating our technique, we compared the proposed technique with the existing ones. According to these tests we can assert that our mixed technique is efficient / Doutorado / Modelagem Geometrica / Doutor em Engenharia Elétrica

[pt] Muitas aplicações em processamento de imagens e computação gráfica recaem em propriedades geométricas de curvas, particularmente suas curvaturas. Uma outra propriedade importante mas menos explorada é a torção, sendo esta para curvas no espaço. Vários métodos para estimar curvaturas de curvas planas são conhecidos, a maioria deles para curvas digitais. Nesta dissertação fazemos um levantamento desses métodos e propomos um novo método baseado em aproximações por parábolas e cúbicas paramétricas. Apresentamos uma análise teórica do método e também estudamos a influência do ruído no cálculo da curvatura e da torção. O novo estimador foi comparado com outros estimadores e mostrou-se bastante robusto. / [en] Many applications in image processing and computer vision rely on geometric properties of curves, in particular their curvatures. Another important, but less exploited, property is the torsion for curves in space. Several methods of estimating the curvature of plane curves are known, most of them for digital curves. In this dissertation we survey these methods and propose a new method based on approximations by parabolic and cubic curves. We present a theoretical analysis of this method and also study the effect of noise. The new estimator is compared to other estimators and is seen to be very robust.

[pt] Um resultado clássico no âmbito de equações diferenciais parciais e de geometria diferencial é o seguinte: Dada uma constante a existe uma condição da fronteira do domínio (Omega) de maneira que o problema de Dirichlet para a equação da curvatura média a no espaço Euclidiano é sempre solúvel. Este é um teorema devido a Serrin (1969). Além disso, se a condição de Serrin não for satisfeita, há um resultado de não-existência. A partir disso foi perguntado se um resultado similar valeria no espaço Hiperbólico. A finalidade desta tese é dar uma resposta afirmativa a esta pergunta, exibindo uma condição tipo Serrin. De maneira que obtém-se existência de superfícies cujo gráfico tenha curvatura média hiperbólica pré-determinada H(x) no espaço hiperbólico. O resultado é sharp no sentido que se tal condição for negada então não-existência pode ser estabelecida. O ponto central é uma estimativa a priori do gradiente de uma tal solução. / [en] A classical result in Partial Differential Equations and Differential Geometrydue to Serrin (1969) is the following: Given a constant (alfa) there exists a condition on the boundary of the domain (omega)such that the Dirichlet problem for the mean equation (alfa)is solvable. Besides, if Serrin's condition fails there is a non-existence result. Taking into account this classical result one may ask if a similar theorem holds in hyperbolic space. The goal of this thesis is to give a positive answer to this question establishing a certain Serrin type condition. Thus we obtain existence of surfaces whose graphs has prescribed mean curvature H(x) in hyperbolic space. This result is sharp because if the condition is not satisfied then a non- existence result can be inferred. The main point of the argument is some a priori gradient estimate and degree theory.

O objetivo desta pesquisa é estudar a variabilidade e tendência dos elementos climáticos pluviosidade e temperatura, em quatro localidades do estado de São Paulo - Pirassununga, Rio Claro, São Carlos e São Simão -, que constituem parte da área de treinamento de voo da Academia da Força Aérea, para confirmar a hipótese de que essas alterações indicam indícios de mudanças climáticas de curto prazo, em escala local e que essas mudanças poderão afetar, no futuro, o planejamento das missões de treinamento de voo na AFA. Para isso foram utilizados, primeiramente, os dados mensais e anuais de temperatura e pluviosidade de uma série temporal de 34 anos (1976 a 2009) e, depois, de uma série mais curta, de 16 anos (1994 a 2009). Para a análise das condições climáticas de São Carlos, Rio Claro e São Simão foram utilizados os dados mensais e anuais de temperatura e pluviosidade de uma série temporal de 16 anos (1994 a 2009). Para efeito da análise estatística da variabilidade climática da temperatura e pluviosidade dentro da série temporal escolhida, foram aplicados os cálculos da média aritmética, do desvio padrão, do coeficiente de variação e da amplitude térmica. Para a análise da tendência, aplicou-se a técnica da regressão linear e os testes estatísticos não-paramétricos, conhecidos como testes de Mann-Kendall e Curvatura de Sen. Os resultados da pesquisa mostraram que a variabilidade mensal e anual da pluviosidade para as quatro localidade é semelhante e bem acentuada e que não existem tendências significativas para essa variável nas quatro localidades. Para as temperaturas em Pirassununga, a temperatura média apresentou grande variabilidade mensal. Para Rio Claro, São Carlos e São Simão a variabilidade anual das temperaturas foi baixa, próxima da estabilidade, com exceção da temperatura mínima, que apresentou grande variabilidade para as três localidades. Quanto à tendência para Pirassununga, apenas a temperatura média apresentou tendência decrescente e significativa. Os resultados obtidos para as temperaturas de Rio Claro, São Carlos e São Simão indicam tendências crescentes e/ou decrescentes, mas todas insignificantes. / The aim of this research is to study the variability and tendency in climatic elements, rainfall and temperature in four cities in the state of São Paulo: Pirassununga, Rio Claro, São Carlos and São Simão which are part of the flight training area of the Air Force Academy, in order to confirm the hypothesis that those alterations indicate signs of climatic variations in the short term, according to the local parameters and that those variations may change the schedule of the flight training missions at AFA. Monthly and annual data regarding to temperature and rainfall, recorded during a period of 34 years (1976-2009) were firstly considered during the study, followed by a shorter period of 16 years (1994-2009). In order to analyze the climatic conditions in São Carlos, Rio Claro and São Simão, monthly and annual data about temperature and rainfall collected during a period of 16 years (1994-2009) were considered. For purposes of statistical analysis of the climatic variability of temperature and rainfall within the chosen period of time, calculation of the arithmetic mean, standard deviation, coefficient of variation and temperature range were applied. In order to analyze such tendency, the linear regression model and non-parametric statistical tests, known as Mann-Kendall and Sen Curvature were applied. The results of the research showed that the monthly and annual variability of the rainfall in the four cities is similar and well marked and that there are not significant tendencies in that variable in the four cities. Relating to temperature in Pirassununga, the average temperature showed large monthly variability. In Rio Claro, São Carlos and São Simão, the annual temperature variability was low, tending to be stable, except for the minimum temperature which showed a large variability. Concerning to Pirassununga, just the average temperature tended to be decreasing and significant. The results obtained for the temperatures in Rio Claro, São Carlos and São Simão tended to be increasing and/or decreasing, but such tendencies were irrelevant.

Neste trabalho mostramos que dado um domínio exterior de classe C0 contido em uma superfície umb lica de H3; com curvatura média constante H 2 [0; 1); existe uma família de gracos de Killing com curvatura média constante H: O bordo de cada um destes gracos está contido nesta superfície umbílica e a norma do gradiente da função no bordo pode ser prescrita por um certo valor s 0. / In this paper we show that given an exterior domain of class C0 contained in an umbilical surface of H3; with constant mean curvature H 2 [0; 1); there exists a family of Killing graphs with constant mean curvature H: The boundary of each of these graphs is contained in this umbilical surface and the norm of the gradient of the function in the boundary can be prescribed by a certain value s 0:

Tesis por compendio / [ES] El desarrollo tecnológico en la creación de trayectorias que permitan navegación libre de colisiones de Vehículos Autónomos (AVs) ha sido un objetivo constante de estudio debido a su fuerte interés científico y tecnológico en las últimas tres décadas. Las diferentes clases de AVs, ya sean Vehículos Aéreos no Tripulados (UAVs), Vehículos Terrestres no Tripulados (UGVs) o Vehículos Submarinos no Tripulados (UUVs), fomentan el desarrollo e implementación de trayectorias en el espacio tridimensional (3D). Un grupo especial de tecnología UAV está caracterizado por su ala fija, lo cual destaca características particulares en los AVs, debido a las restricciones no-holonómicas (un sistema que se describe mediante un conjunto de parámetros sujetos a restricciones diferenciales que no permiten que un vehículo se mueva de forma instantánea en cualquier dirección). En este sentido, las trayectorias navegables para estos UAVs no deben ser construidas como un conjunto de líneas rectas y círculos como en la gran mayoría de planificadores basados en primitivas, ya que no se garantiza una continuidad en su curvatura. Por lo tanto, las trayectorias construidas para esta rama tecnológica deben ser resueltas considerando las diferentes restricciones de maniobrabilidad del UAV, además de criterios de continuidad de curvas (el problema de continuidad se refiere principalmente a la continuidad geométrica, en términos de continuidad tangencial o de curvatura), suavidad en las curvas (una curva es suave si sus derivadas son continuas en el intervalo definido) y la seguridad en el vuelo (el control de seguridad garantiza que una trayectoria suave esté suficientemente lejos de los obstáculos). Finalmente, la cinemática del movimiento de los vehículos es otro factor que debe ser considerado mientras se suavizan las trayectorias. El presente trabajo está enfocado en la creación de trayectorias navegables en el espacio 3D, para UAVs de características no-holonómicas. La principal dificultad al solventar este problema se debe a la movilidad de esta clase de UAVs, pues se ven obligados a avanzar sin la posibilidad de detenerse a través de trayectorias 3D, realizando curvas con curvaturas limitadas (una máxima capacidad de giro a una velocidad definida). En consecuencia, se han desarrollado las herramientas necesarias para proporcionar una completa caracterización de trayectorias óptimas (con un radio de giro limitado) para UAVs que se mueven en el espacio 3D a una velocidad constante. Esta tesis se centra en la generación de caminos con trayectorias navegables en el espacio Euclídeo 3D, que contenga curvas con curvatura continua, considerando de esta manera las restricciones cinemáticas de los UAVs. Por tal motivo el objetivo principal es el desarrollo de la matemática necesaria para definir curvas clotoides en el espacio tridimensional, de modo que puedan ser utilizadas como primitivas en la generación de trayectorias. Finalmente, culminado el desarrollo de esta herramienta básica, y en función de los obstáculos del entorno, se puede completar una planificación y replanificación activa de movimientos. Para complementar la investigación, la verificación de las herramientas de planificación de trayectorias y del sistema, se han realizado simulaciones con la ayuda del entorno de desarrollo integrado (IDE) Matlab. De la misma forma, se ha preparado una plataforma de simulación de vuelo, tomando las virtudes del simulador de vuelo FlightGear 2018, y el modelo dinámico del avión de ala fija con restricciones no-holonómicas (Kadett 2400 ). En cuanto a la generación de trayectorias 3D, se han desarrollado simulaciones off-line, donde las acciones de control que debe ejecutar el avión para que siga la trayectoria calculada son definidas por: acceleración, brusquedad de curvatura y brusquedad de torsión. Por último, el enfoque de revisión bibliográfica presente en este documento se ha centrado en trabajos realizados que buscan cumplir con las tareas de planificación. / [CA] El desenvolupament tecnològic en la creació de trajectòries que permeten navegació lliure de col·lisions de Vehicles Autònoms (AVs) ha estat un objectiu constant d'estudi a causa del seu fort interés científic i tecnològic en les últimes tres dècades. Les diferents classes d'AVs, ja siguen Vehicles Aeris no Tripulats (UAVs), Vehicles Terrestres no Tripulats (UGVs) o Vehicles Submarins no Tripulats (UUVs), fomenten el desenvolupament i la implementació de trajectòries a l'espai tridimensional (3D). Un grup especial de tecnologia UAV està caracteritzat per la seua ala fixa, cosa que destaca característiques particulars en els AVs, a causa de les restriccions no-holonòmiques (un sistema que es descriu mitjançant un conjunt de paràmetres subjectes a restriccions diferencials que no permeten que un vehicle es menege de forma instantània en qualsevol direcció). En aquest sentit, les trajectòries navegables per a aquests UAVs no han de ser construïdes com un conjunt de línies rectes i cercles com a la gran majoria de planificadors basats en primitives, ja que no es garanteix una continuïtat en la seua curvatura. Per tant, les trajectòries construïdes per a aquesta branca tecnològica han de ser resoltes considerant les diferents restriccions de maniobrabilitat de l'UAV, a més de criteris de continuïtat de corbes (el problema de continuïtat es refereix principalment a la continuïtat geomètrica, en termes de continuïtat tangencial o de curvatura), suavitat a les corbes (una corba és suau si les seves derivades són contínues en l'interval definit) i la seguretat en el vol (el control de seguretat garanteix que una trajectòria suau estiga prou lluny dels obstacles). Finalment, la cinemàtica del moviment dels vehicles és un altre factor que cal considerar mentre se suavitzen les trajectòries. Aquest treball està enfocat a la creació de trajectòries navegables a l'espai 3D, per a UAVs de característiques no-holonòmiques. La principal dificultat en solucionar aquest problema es deu a la mobilitat d'aquesta classe de UAVs, ja que es veuen obligats a avançar sense la possibilitat d'aturarse a través de trajectòries 3D, fent corbes amb curvatures limitades (una màxima capacitat de gir a una velocitat definida). En conseqüència, s'han desenvolupat les ferramentes necessàries per proporcionar una completa caracterització de trajectòries òptimes (amb un radi de gir limitat) per a UAVs que es mouen al pla 3D a una velocitat constant. Aquesta tesi se centra en la generació de camins amb trajectòries navegables a l'espai Euclidià 3D, que continguen corbes amb curvatura contínua, considerant així les restriccions cinemàtiques dels UAVs. Per aquest motiu, l'objectiu principal és el desenvolupament de la matemàtica necessària per definir corbes clotoides a l'espai tridimensional, de manera que puguen ser utilitzades com a primitives en la generació de trajectòries. Finalment, culminat el desenvolupament d'aquesta ferramenta bàsica, i en funció dels obstacles de l'entorn, es pot completar una planificació i una replanificació activa de moviments. Per complementar la investigació, la verificació de les ferramentes de planificació de trajectòries i del sistema, s'han fet simulacions amb l'ajuda de l'entorn de desenvolupament integrat (IDE) Matlab. De la mateixa manera, s'ha preparat una plataforma de simulació de vol, prenent les virtuts del simulador de vol FlightGear 2018 i el model dinàmic de l'avió d'ala fixa amb restriccions no-holonòmiques (Kadett 2400). Pel que fa a la generació de trajectòries 3D, s'han desenvolupat simulacions off-line, on les accions de control que ha d'executar l'avió perquè seguisca la trajectòria calculada són definides per: acceleració, brusquedat de curvatura i brusquedat de torsió. Finalment, l'enfocament de revisió bibliogràfica present en aquest document s'ha centrat en treballs realitzats que busquen complir les tasques de planificació de trajectòria, planificació de moviment i construcció de corbes suaus per a AVs. / [EN] The technological development in the creation of trajectories that allow collision-free navigation of Autonomous Vehicles (AVs) has been a continuous target of study due to its strong scientific and technological interest in the last three decades. Different classes of AVs, whether, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), Unmanned Ground Vehicles (UGVs) or Unmanned Underwater Vehicles (UUVs), encourage the development and implementation of paths in three-dimensional (3D) space. A special group of UAV technology is characterized by its fixed wing, which emphasizes particular characteristics in UAVs, due to non-holonomic constraints (a system that is described by a set of parameters subject to differential constraints that do not allow a vehicle to move instantaneously in any direction). In this sense, navigable paths for these UAVs should not be built as a set of straight lines and circles as in the vast majority of primitive-based planners, since no continuity in their curvature is guaranteed. Therefore, the paths built for this technology branch must be solved considering the different maneuverability constraints of the UAV, in addition to curve continuity criteria (the continuity problem refers mainly to geometric continuity, in terms of tangential or curvature continuity), curve smoothness (a curve is smooth if its derivatives are continuous in the defined interval) and flight safety (safety control ensures that a smooth path is sufficiently far away from obstacles). Finally, the kinematics of vehicle motion is another factor to be considered while smoothing paths. This thesis work is focused on the creation of navigable paths in 3D space for UAVs with non-holonomic characteristics. The main difficulty in solving this problem is due to the mobility of this kind of UAVs, since they are forced to move without the possibility of stopping through 3D paths, performing curves with limited curvatures (a maximum turning capacity at a defined speed). Consequently, the needed tools have been developed to provide a complete characterization of optimal paths (with a limited turning radius) for UAVs moving in the 3D plane at a constant velocity. This thesis focuses on the generation of paths with navigable trajectories in 3D Euclidean space, containing curves with continuous curvature, thus considering the kinematic constraints of UAVs. Therefore, the main aim is the development of the necessary mathematics to define clothoid curves in the three-dimensional space, so that they can be used as primitives in the generation of paths. Finally, once the development of this basic tool has been completed, and depending on the obstacles in the environment, an active planning and replanning of movements can be completed. To complement the research, the verification of the path planning tools and the system, simulations have been performed with the help of the integrated development environment (IDE) Matlab. In the same way, a flight simulation platform has been prepared, taking the virtues of the FlightGear 2018 flight simulator, and the dynamic model of the fixed-wing aircraft with non-holonomic constraints (Kadett 2400 ). Regarding the generation of 3D paths, off-line simulations have been developed, where the control actions to be executed by the aircraft to follow the calculated path are defined by: acceleration, curvature sharpness and torsion sharpness. Finally, the literature review approach presented in this document has focused on works that address the tasks of path planning, motion planning and construction of smooth curves for AVs. Special care has been taken in the methodologies used, the variety of techniques, in addition to the advantages and disadvantages presented throughout the literature review. / The authors are grateful to the financial support of Spanish Ministry of Economy and European Union, grant DPI2016-81002-R (AEI/FEDER, UE). This work was also supported by the postdoctoral fellowship “APOSTD/2017/055” and the local administration “GV/2017/029” (Generalitat Valenciana, Conse- lleria d’Educació) Valencia - Spain. / Vanegas Zabala, GI. (2024). Generación de maniobras suaves en el espacio 3D [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203122 / Compendio

Verificando a importância da morfologia dos arcos dentários no tratamento ortodôntico, a proposta deste estudo foi avaliar e comparar as formas e dimensões de arcos de 30 indivíduos com oclusão normal e 30 com má-oclusão de Classe IIdivisão 1ª, geradas a partir de três categorias de pontos de referência. Foram demarcados nos modelos de estudo: os pontos médios das faces vestibulares dos dentes (1ª categoria de pontos); pontos no rebordo alveolar, perpendiculares aos anteriores e sobre a junção muco-gengival (2ª categoria de pontos); e pontos mesiais e distais das superfícies oclusais dos dentes. Todos os pontos foram digitalizados e convertidos automaticamente para o sistema de coordenadas x, y e z pela máquina de medidas tridimensional da Mitutoyo (modelo Crysta-Apex/C). Um software, especialmente desenvolvido para este trabalho, criou um conjunto de pontos de referência virtuais (3ª categoria de pontos) a partir dos pontos mesiais e distais das superfícies oclusais previamente demarcados nos modelos, que representou o fundo dos canais de encaixe de braquetes. Além disso, gerou curvaturas por meio de equações matemáticas (parábola, elipse, catenária e função beta) que se ajustaram, pelo método dos mínimos quadrados, às 3 diferentes categorias de pontos de referência, e mediu as dimensões transversais dentárias e dos rebordos alveolares. A seleção da equação matemática que melhor descreveu cada categoria de pontos de referência foi realizada por meio de avaliação do menor valor do erro médio. A curvatura do rebordo selecionada foi deslocada sobre o eixo y até tangenciar o ponto médio virtual do incisivo central mais anterior, simulando a inserção de um arco ortodôntico, e foram medidas as distâncias entre esta curvatura e os pontos médios virtuais dos outros dentes. Todos os dados foram organizados em tabelas de acordo com a categoria dos pontos de referência, os arcos (superior ou inferior) e o tipo de oclusão. Verificou-se que todas as dimensões transversais dentárias e dos rebordos superiores, e posteriores inferiores são estatisticamente maiores nos indivíduos com oclusão normal do que nos indivíduos com má-oclusão de Classe II; e que as distâncias transversais dos rebordos alveolares são estatisticamente maiores do que as dentárias. Quanto às formas dos arcos, a catenária, seguida da elipse, foram as que melhor descreveram as suas curvaturas, independentemente da categoria de pontos e do tipo de oclusão. As outras formas, como a parábola e a gerada pela função beta, foram observadas com baixo percentual de ocorrência. As formas dos arcos não caracterizaram diferencialmente os tipos de oclusão e as 3 categorias de pontos de referência estudadas. Praticamente todos os pontos médios virtuais apresentaram-se internamente posicionados em relação à curvatura do rebordo alveolar quando esta foi deslocada até o ponto médio virtual do incisivo central mais vestibularizado, sendo encontrados valores estatisticamente maiores no arco superior dos indivíduos com má-oclusão de Classe II-divisão 1ª. Este dado revela maior tendência a vestibularização dos dentes superiores nestes indivíduos, quando o rebordo alveolar é utilizado como guia para a construção do arco ortodôntico, embora as diferenças entre os grupos não nos pareçam clinicamente importantes. / Given the importance of dental arch morphology in orthodontic treatment, we have evaluated and compared, based on three categories of reference points, the shapes and dimensions of the arches of 30 subjects with normal occlusion and 30 subjects with Class II, division 1 malocclusions. .The points marked on the study casts were: the middle points of the buccal surfaces of teeth (first category of points); points on the alveolar ridge, perpendicular to those of the first category and on the mucogingival junction (second category of points); and mesial and distal points of the occlusal surfaces of the teeth. All points were digitized and automatically converted to the x, y and z system of coordinates by a three-dimensional measurement machine (Mitutoyo - Crysta-Apex/C model). A computer software program especially developed for our study created a set of virtual reference points (third category of points) based on the distal and mesial points on the occlusal surfaces previously marked on the casts, which represented the most inner point of the bracket slot. In addition, the software generated curvatures using mathematical equations that were adjusted to the three categories of reference points by the method of minimum squares, and measured the transversal dimensions of teeth and alveolar ridges. Selection of the mathematical equation that best described each category of reference points was performed by evaluating the smallest value for the mean error. The selected ridge curvature was shifted on the y-axis until it became tangential to the virtual middle point of the most anterior central incisor, simulating the insertion of an orthodontic arch, and the distances between this curvature and the virtual middle point on the other teeth were measured. All data were tabulated according to reference point category, arch (upper or lower), and type of occlusion. We observed that all transversal dimensions of teeth, upper ridges and lower posterior ridges were statistically greater in subjects with normal occlusion than in subjects with Class II malocclusions; and that the transversal distances of the alveolar ridges were statistically greater than those of the teeth. As to arch shape, the catenary, followed by the ellipse, were the shapes that best described the arch curvatures, regardless of reference point category and occlusion type. The other shapes, such as the parabola and the shape generated by the Beta function, were observed at lower frequencies. The arch shapes did not differentially characterize the several types of occlusion or the 3 reference point categories studied. Practically all virtual middle points were located internally to the curvature of the alveolar ridge when this curvature was shifted up to the virtual middle point of the most buccaly projected central incisor, and the subjects with Class II division 1 malocclusion were found to have statistically greater values for the upper arch. This observation reveals a greater trend for buccally projected upper teeth in these subjects when the alveolar ridge is used as a guide to construct the orthodontic arch, although the differences observed between the groups do not seem to be clinically important.

Este trabalho mostra que a suavização Gaussiana pode exercer outra função além da filtração. Considerando-se imagens binárias, este processo pode funcionar como uma espécie de marcador, que modifica as feições das fronteiras entre duas regiões homogêneas contrastantes. Tais feições são pontos de concavidades, de convexidades ou de bordas em linha reta. Ou seja, toda a informação necessária para se caracterizar a forma bidimensional de uma região. A quantidade de suavização realizada em cada ponto depende da configuração preto/branco que compõe a vizinhança onde este se situa. Isto significa que cada ponto sofre uma quantidade particular de modificação, a qual reflete a interface local entre o objeto e o fundo. Então, para detectar tais feições, basta quantificar a suavização em cada ponto. No entanto, a discriminação pixel a pixel exige que a distribuição Gaussiana apresente boa localização, o que só acontece em escalas muito baixas (σ≅0,5). Assim, propõe-se uma distribuição construída a partir da soma de duas Gaussianas. Uma é bem estreita para garantir a boa localização e a outra possui abertura irrestrita para representar a escala desejada. Para confirmar a propriedade de marcação dessa distribuição, são propostos três detectores de corners de contorno, os quais são aplicados à detecção de pontos dominantes. O primeiro utiliza a entropia de Shannon para quantificar a suavização em cada ponto. O segundo utiliza as probabilidades de objeto e de fundo contidos na vizinhança observada. O terceiro utiliza a diferença entre Gaussianas (DoG) para determinar a quantidade suavizada, porém com a restrição de que uma das versões da imagem tenha suavização desprezível, para garantir a boa localização. Este trabalho se fundamenta na física da luz e na visão biológica. Os ótimos resultados apresentados sugerem que a detecção de curvaturas do sistema visual pode ocorrer na retina. / This work shows that the Gaussian smoothing can have additional function to filtration. Considering the binary images, this process can operate as a kind of marker that changes the features of the boundaries between two contrasting homogeneous regions. These features are points of concavities, convexities or straight edges, which are all the necessary information to characterize the two-dimensional shape of a region. The amount of smoothing performed at each point depends on the black/white configuration that composes the neighborhood where the point is located. This means that each point suffers a particular modification, which reflects the local interface between object and background. Thus, to detect such features, one must quantify the smoothing at each point. However, pixel-wise discrimination requires that the Gaussian distribution does not suffer flattening, which occurs in very low scales (σ≅0.5), only. Thus, it is proposed a distribution built from the sum of two Gaussians. One must be very narrow to ensure good localization, and the other is free to represent the desired scale. To confirm the property of marking, three boundary based corner detectors are proposed, which are applied to the detection of dominant points. The first uses the Shannon\'s entropy to quantify the smoothing at each point. The second uses the probabilities of object and background contained in the local neighborhood. The third uses the difference of Gaussians (DoG) to determine the amount of smoothing. This Work relies on the physics of light and biological vision. The presented results are good enough to suggest that the curvature detection, in visual system, occurs in the retina.

O objetivo desse trabalho é estudar aplicações da correspondência AdS/CFT na descrição de plasmas fortemente acoplados similares ao plasma de quarks e glúons (PQG) produzido em colisões de íons pesados no RHIC e no LHC. O projeto está articulado em duas partes. Inicialmente estudamos como alguns observáveis, como a taxa de produção de fótons e diléptons, são afetados por anisotropias espaciais presentes no plasma. Isso é importante porque o PQG produzido em experimentos do mundo real tipicamente começa em configurações de alta anisotropia, que depois evoluem para configurações isotrópicas. Para modelar a anisotropia a acoplamento forte fizemos uso de uma solução de buraco negro de supergravidade do tipo IIB encontrada recentemente em arXiv:1105.3472/hep-th. Como segunda direção de pesquisa e novamente focando em aplicações da correspondência AdS/CFT na descrição do PQG, investigamos teorias de gravidade de Lovelock, que são generalizações naturais da teoria de relatividade geral de Einstein. Essas teorias contém termos com derivadas de ordem superior ao mesmo tempo que mantém equações do movimento de segunda ordem, e por isso constituem uma arena ideal para começar a entender como termos de derivada de ordem superior afetam vários observáveis físicos do plasma. / The aim of this work is to study applications of the AdS/CFT correspondence to strongly coupled plasmas similar to the quark-gluon plasma (QGP) produced in heavy ion collisions at RHIC and LHC. The project is articulated in two parts. Initially, we will study how some observables, such as photon and dilepton production rates, are affected by spatial anisotropies present in the plasma. This is important, since the QGP produced in real world experiments generically starts in highly anisotropic configurations, which later evolve towards isotropy. To model anisotropy at strong coupling we will make use of an anisotropic black hole solution of type IIB supergravity which has been recently obtained in arXiv:1105.3472/ hep-th. As a second direction of research and again focusing on applications of the AdS/CFT correspondence to the QGP, we will investigate Lovelock theories of gravity, which are natural generalizations of Einsteins general relativity. These theories contain higher derivative terms, while maintaining the equations of motion of second order, and constitute an ideal arena where to start understanding how higher derivative corrections affect various physical observables of the plasma.

Esta pesquisa apresenta a monitoração de modelos reduzidos para a investigação do comportamento de estruturas. O estudo do comportamento estrutural consistiu basicamente na medição de grandezas físicas de forma experimental, para o qual os modelos físicos reduzidos foram submetidos a múltiplos ensaios em laboratório. Posteriormente, os dados experimentais foram tratados e analisados, para então serem comparados com os resultados dos modelos teóricos, avaliando assim, sua capacidade de simulação. No total foram monitorados três modelos reduzidos, cujas grandezas físicas foram medidas utilizando-se sensores elétricos, tais como: extensômetros, LVDTs e um servoatuador hidráulico, os quais estavam ligados ao sistema de aquisição da National Instrument, controlado por um computador de comando e pelos programas LabView e DynaTester. Um dos modelos construído em alumínio foi utilizado a fim de se estudar o comportamento da ponte do rio Suaçui, assim como calibrar os modelos teóricos em função dos dados experimentais da estrutura real e do modelo reduzido e estabelecer uma relação entre eles. Os outros dois modelos construídos em microconcreto foram utilizados para estudar o comportamento de estruturas na fase não linear e em fratura, para o qual foram submetidos a carregamentos incrementais. A ponte de microconcreto foi ensaiada com o intuito de se verificar a variação da rigidez de sua seção transversal e a construção de uma relação experimental de momento-curvatura. As vigas levemente armadas foram ensaiadas a flexão em três pontos até a ruptura, com a finalidade de se verificar que seu comportamento depende de vários parâmetros tais como: taxa de armadura, tamanho da viga, forma da seção transversal e a aderência aço-concreto. O estudo experimental foi complementado com ensaios de caracterização de materiais, estudos teóricos e o desenvolvimento de aplicativos como o programa PUENFLEX para o cálculo de relações de momento-curvatura de seções e o aplicativo desenvolvido em LabView para monitoração de estruturas que permite visualizar seu comportamento em tempo real. / This research presents the monitoring of scale reduced models for investigation the behavior of structures. The study of structural behavior consisted basically in the measurement of physical quantities on an experimental basis, to which the reduced physical models were subjected to multiple laboratory tests. Then the experimental data were processed and analyzed, so at the finally the results were compared with theoretical models and thereby to evaluate their ability to simulation. In total were monitored three reduced models, whose physical quantities were measured using electrical sensors such as strain gauges, LVDT\'s and a system hydraulics load, which in the same time were connected to the system of acquisition of the National Instrument, controlled by a computer command and DynaTester and LabView programs. One of the models constructed of aluminum was used to study the behavior of Suaçuí river bridge, as well as calibrate the theoretical models on the basis of experimental data of the real structure and the reduced model and to establish a relationship between them. The other two models built in microconcrete were used to study the behavior of structures in the nonlinear phase and fracture, for which they were subjected to incremental loads. The bridge of microconcrete was tested in order to verify the variations the rigidity of their cross section and the construction of an experimental relationship for the moment-curvature. The beams with minimum flexural reinforcement were tested in three-point bending to failure, in order to verify that his behavior depends on various parameters such as reinforcement ratio, the beam size, shape of cross section and steel-concrete adherence. The experimental study was completed with material characterization tests, theoretical studies and the development of applications such as PUENFLEX program for calculating the moment-curvature relationships for cross sections and the program developed in LabView for monitoring structures to visualize their behavior in real time.