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[en] GENETIC ALGORITHM APPLIED AT ACCIDENT RECONSTITUTION WITH A SIMPLIFIED MODEL OF DEFORMABLE VEHICLES / [pt] ALGORITMOS GENÉTICOS APLICADOS AO PROBLEMA DE RECONSTITUIÇÃO DE ACIDENTES COM UM MODELO SIMPLIFICADO DE VEÍCULOS TERRESTRES DEFORMÁVEISMARLOS REGO MENEZES 16 October 2007 (has links)
[pt] Apresenta-se a aplicação dos algoritmos genéticos para o tratamento do problema inverso em reconstituição de acidentes e análise de colisões com veículos terrestres de estrutura deformável. Define-se como, a partir de restrições impostas, das posições finais, e das deformações encontradas nos veículos após uma colisão,
o algoritmo de otimização pode fornecer o conjunto de variáveis e parâmetros que mais provavelmente levam os veículos àquela condição. Todos os procedimentos desenvolvidos foram implementados em imulink/Matlab. Para resolver o problema, foi escolhida a técnica de otimização denominada algoritmo genético, que é indicado para solução de problemas complexos, que envolvem um grande número e variáveis e, conseqüentemente, espaços de soluções de dimensões elevadas. / [en] This work show an applicattion of the genetic algorithm to
resolve the
inverse problem of accident reconstitution and to analise
colisions between
vehicles of deformable structure. It is determined how,
with imposing of
restrictions, final positions and deformations found at
vehicles after collision, the
optimization algorithmcan give the set of variables and
parameters that probably
conduct the vehicles to true initial condition. All the
developed procedures were
implemented at Simulink/Matlab.The optimization technique
chose to resolve the
inverse problem was the genetic algorithm because it is
the most popular to solve
complex problems that have a very large number of
variables and a elevate
dimension space solutions.
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[en] A MANAGERIAL APPROACH TO THE GROUND VEHICLES SUSPENSION DESIGN PROCEDURE / [pt] UMA ABORDAGEM GERENCIAL PARA O PROCEDIMENTO DE PROJETO DE SUSPENSÕES DE VEÍCULOS TERRESTRESMICHAEL CORDEIRO CARVALHO MERLING 03 April 2008 (has links)
[pt] Apresenta-se uma visão gerencial para o procedimento de
projeto de
suspensões de veículos terrestres. São descritos, em linhas
gerais, os principais
aspectos técnicos relativos ao projeto deste sub-sistema
veicular, e tratados, com
detalhes, os tópicos fundamentais para a sua administração.
Discute-se, entre
outras, as etapas de especificação do projeto, quesitos
necessários, normas a serem
aplicadas, e as etapas a cumprir, segundo a visão do
gerente administrativo do
projeto, responsável pela organização do grupo de técnicos
que irá desenvolvê-lo. / [en] It is shown a managerial vision of the ground vehicles
suspension design
procedure. Are described, in general lines, the main
technical aspects related to
the design of this vehicular sub-system, and treats, with
details, the fundamental
topics for its administration. It is discussed, beside
others, the design specification
stages, necessary requirements, norms to be applied, and
the stages to accomplish,
according to the vision of the administrative design
manager, responsible for the
organization of the technicians' group that will develop it.
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[en] EFFICIENT HOTLINKS ASSIGMENT ALGORITHM FOR WEB DIRECTORIES / [pt] ALGORITMOS EFICIENTES PARA ATRIBUIÇÃO DE HOTLINKS EM DIRETÓRIOS WEBCRISTON PEREIRA DE SOUZA 16 July 2004 (has links)
[pt] Uma maneira de localizar uma informação em uma base de
dados grande e caótica como a Internet é utilizar um índice
hierárquico que respeita alguma maneira de categorizar os
dados. Exemplos desta hierarquia são os serviços de
diretório, comuns em sites de busca. Porém, esta abordagem
pode apresentar algumas desvantagens, como a necessidade de
percorrer muitas páginas até chegar em uma informação muito
acessada. Uma maneira de tratar este problema é o uso de
hotlinks, hyperlinks adicionais que servem como atalho em
uma busca. Estudamos algoritmos eficientes para atribuir
hotlinks em um diretório web, de modo a reduzir o número
máximo ou o número médio de acessos em uma busca.
Fornecemos para o problema de minimização do número máximo
de acessos um algoritmo (14/3)-aproximado e um algoritmo
polinomial exato baseado em programação dinâmica. Por outro
lado, para o problema de minimizar o número médio de
acessos, adaptamos o algoritmo exato do problema anterior.
Entretanto, este algoritmo adaptado é polinomial apenas
para sites representados por árvores com altura O(log n).
Por isso, introduzimos um parâmetro que permite ao usuário
reduzir o tempo de execução em detrimento da qualidade da
solução. Para este problema de minimizar o número médio de
acessos, realizamos também experimentos comparando nosso
algoritmo, um modelo em programação inteira, e alguns
algoritmos propostos por outros autores. Introduzimos
modificações práticas que melhoraram a performance do nosso
algoritmo. / [en] An approach to search an information in a large and chaotic
data base like the Internet is to use a hierarquical index
regarding some categorization of the data. As an example,
we have the web directories, usually found in search
engines. However, this approach may have problems, as the
need of visiting too many web pages to find a very accessed
information. A way to address this problem is the use of
hotlinks, which are hyperlinks added to the web site and
used as shortcuts in a search. We studied efficient
algorithms to assign hotlinks in web directories, in such a
way to minimize the maximum or the average number of
accesses to find an information. For the problem of
minimizing the maximum number of accesses, we provide an
(14/3)-approximation algorithm and an exact polinomial time
algorithm based on dynamic programming. On the other hand,
for the problem of minimizing the expected number of
accesses, we adapted the previous exact algorithm. However,
this adapted algorithm is polinomial only for web sites
represented by trees with height O(log n). So, we introduce
a parameter that allows the user to reduce the execution
time under the cost of reducing the solution quality. For
this problem of minimizing the expected number of accesses,
we also made experiments comparing our algorithm, an
integer programming model, and some algorithms proposed by
other authors. We introduce pratical changes that improved
the performance of our algorithm.
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[en] DYNAMICS OF AN HORIZONTAL ROTOR ON ELASTOMERIC BEARING SUPPORTS / [pt] DINÂMICA DE UM ROTOR HORIZONTAL EM APOIOS ELÁSTICOSRAMIRO GERMAN DIAZ CHAVEZ 29 December 2003 (has links)
[pt] Dentro do campo dos controladores passivos, um dos
dispositivos usados pelas suas propriedades de
amortecimento são os Apoios Elásticos, que constituem uma
solução econômica e efetiva na supressão ou atenuação das
vibrações em sistemas dinâmicos com problemas de
ressonância ou instabilidade, freqüentemente pela falta de
amortecimento suficiente. Este trabalho envolve o estudo de
um rotor horizontal com apoios elásticos (silicone),
adaptado a partir de um rotor existente, o estudo de
diversos efeitos sobre a sua operação, a medição de seu
movimento, a identificação dos parâmetros do problema, a
medição e validação a partir de resultados simulados em um
modelo numérico. Os fenômenos incluídos no estudo são o
efeito giroscópio (rotor descentrado com respeito do vão),
desbalanceamento do rotor e empenamento do eixo. Neste
trabalho os parâmetros do sistema foram determinados usando
técnicas de identificação, análise modal e otimização não
linear devido à anisotropia do sistema. / [en] Viscoelastic Passive Controllers are an important field of
technological research due to the development of new
materials and design techniques. Damping properties allow
an easy retrofit of existing machines with excessive
vibration problems, developing Elastomeric Bearing
Supports. They are an economic and effective solution in
the suppression or attenuation of vibrations in dynamic
systems suffering from instability or resonance problems,
which often lack of sufficient damping. This work involves
the study of an horizontal rotor with elastomeric bearing
supports, adapted of another one, the study of several
effects on his operation, the measurement of his motion,
the identification of the problems parameters, the
measurement and validation from the simulated results in a
numeric model. Phenomena included in the study are the
gyroscopic effect (rotor out of the middle), rotor
unbalance and shaft bow. In this work the systems
parameters were determined using identification, modal
analysis and nonlinear optimization techniques due to the
anisotropy of the system.
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[en] NUMERICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF A TWO DEGREES OF FREEDOM ELECTROHYDRAULIC MANIPULATOR / [pt] ESTUDO NUMÉRICO E EXPERIMENTAL DE UM MANIPULADOR ELETRO-HIDRÁULICO DE DOIS GRAUS DE LIBERDADEWILLIAM SCHROEDER CARDOZO 25 October 2017 (has links)
[pt] O controle de empuxo vetorial (TVC) é usado para o controle de atitude de foguetes aeroespaciais. No caso de propulsão usando combustível líquido, tradicionalmente o bocal é conectado ao corpo do foguete através de uma junta cardânica. Dois atuadores hidráulicos são colocados ao redor do bocal para controlar sua orientação. Nesta tese, o TVC é tratado como uma plataforma robótica de base fixa. Ao invés de usar servo-válvulas comerciais para controlar os atuadores, uma nova válvula de controle é proposta. Primeiro uma plataforma cardânica é considerada com transdutores de posição angular medindo o deslocamento da cruzeta da junta. Em seguida, uma nova configuração da plataforma é proposta substituindo o cardan por uma junta homocinética. Neste caso, a realimentação da posição da plataforma é feito usando um estimador de atitude em tempo real. Este estimador é um filtro complementar baseado em matrizes de orientação que coleta dados de uma central inercial (IMU). A modelagem do sistema começa com a cinemática. Na sequência, a modelagem dinâmica utiliza a formulação de Newton-Euler para obter a equação de movimento. A modelagem do sistema hidráulico é apresentada com o modelo da nova válvula de controle e do atuador. Inicialmente, um controlador puramente proporcional é proposto. Durante a validação experimental é mostrado que devido as características do sistema de atuação, mesmo este simples controlador é preciso e confiável. Em seguida é demonstrado um método para avaliar outras estratégias de controle. A comparação entre a plataforma cardânica e homocinética mostra que, nas condições analisadas, ambas têm um comportamento dinâmico similar. Nas duas configurações da plataforma o sistema se mostrou preciso e confiável. / [en] Thrust Vector Control (TVC) is used for the attitude control of spacecrafts. In the case of liquid-propellant fuel, the nozzle is traditionally connected to the rocket frame through a gimbal. Two hydraulic actuators are placed around the nozzle to control its orientation. In this Thesis, TVC is treated as a fixed base robotic platform. Instead of using commercial servo-valves to control the actuators, a novel control valve is proposed. First a gimbaled platform is considered with two angular position transducers to measure the angular displacement of the joint crosshead. Then, a homokinetic platform configuration is proposed replacing the gimbal by a constant velocity joint. In this case, the platform position feedback is done using a real-time attitude estimator. The estimator is a complementary filter based on orientation matrices that collects data from an inertial measurement unit (IMU). The modeling of the system begins with kinematics. Then, the dynamic modeling uses the Newton-Euler formulation to obtain the equation of motion. The modeling of the electro-hydraulic system is presented with the model of the novel control valve and the linear actuator. Initially, a full proportional controller is proposed. During the experimental validation it is shown that due to the characteristics of the actuation system, even this simple controller is accurate and reliable. Thereafter, method is demonstrated to evaluate novel control strategies. The comparison between the gimbaled and homokinetic platform shows that, under the analyzed conditions, they have a similar dynamic behavior. In both platform configurations the system is accurate and reliable.
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ESTUDO DA FAIXA DINAMICA EM REDES NEURONAIS MODELADAS POR AUTOMATO CELULARProtachevicz, Paulo Ricardo 23 February 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-02-23 / Cellular automata are mathematical models that can be used, among other things, to describe neuronal firing and interactions between neurons. They are simpler than coupled map lattices and oscillator chains, since cellular automata are characterized by discrete space, time, and state variables. The state variables are updated simultaneously according to the values of the variables in their neighborhood, by using deterministic or stochastic rules. The main goal of this work is the investigation of the dynamic range in a neuronal network modelled by celullar automata. Dynamic range is characterized by the capacity
of a biological system to discriminate the intensity of an external stimulus. It is a range of intensities for which receptors can encode stimuli. In order to study the dynamic range in a
neuronal network modeled by cellular automata, we consider a deterministic evolution rule to describe the neuronal dinamics. To model the interactions between the neurons through
chemical and electrical synapses we have used deterministic and non-deterministic rules. By means of this models, it was possible to analyze the influence of chemical synapses and
chemical time delay on the dynamic range. For a network with only electrical synapses, which describes intraglomerular region of the olfactory bulb, we found that the addition of weighted chemical synapses may contribute to improve the system sensitivity in response to external perturbation, i.e., to increase the dynamic range of neuronal network. We also verified the existence of bistability regions of the average firing rate and this system behavior is directly related to the region for which there is an increase in the dynamic range value. / Os automatos celulares sao modelos matematicos que podem ser utilizados, entre outras coisas, para descrever o disparo neuronal e as interações entre os neuronios. Eles sao mais
simples que redes de mapas acoplados e cadeia de osciladores, dado que os automatos celulares sao caracterizados por apresentar espa¸co, tempo e variaveis de estado discretas.
Os estados das variaveis sao atualizados simultaneamente de acordo com os valores das variaveis de seus vizinhos, por uso de regras determinısticas e estocasticas. O principal
objetivo deste trabalho ´e investigar a faixa dinamica de uma rede neuronal modelado por automato celular. A faixa dinamica e caraterizada pela capacidade de sistemas biologicos discriminar intensidade de estımulo externo. Sendo o intervalo de intensidades para qual os receptores podem decodificar um certo estımulo. A fim de estudar a faixa dinamica de uma rede neuronal modelada por automato celular, consideramos regras de evolucao determinısticas para descrever a dinamica neuronal. Para modelar as interacoes entre os neuronios atraves de sinapses quımicas e eletricas usamos regras determinısticas
e nao determinısticas. Por meio destes modelos, foi possıvel analisar a influencia das sinapses quımicas e do tempo de atraso quımico sobre a faixa dinamica. Para uma rede com apenas sinapses eletricas, que descreve a regiao intraglomerular do bulbo olfatorio,encontramos que a adicao de sinapses quımicas com pesos ponderados pode contribuir para melhorar a sensibilidade do sistema a perturbacao externa, isto e, para aumentar o valor da faixa dinamica de uma rede neuronal. Tamb´em verificamos a existencia de regioes de biestabilidade para a taxa media de disparo e esse comportamento esta diretamente relacionado a regioes onde existe um aumento no valor da faixa dinamica.
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Animação e tratamento de colisões de corpos rígidos utilizando análise dinâmica / Animation and treatment of collisions of rigid bodies using dynamic analysisLemos, Robson Rodrigues January 1993 (has links)
Os métodos de controle de movimento em animação baseados em Física, e utilizados em Computação Gráfica, tem como objetivo simular o comportamento de objetos de acordo com as leis físicas que governam o mundo virtual adotado. Este trabalho utiliza a dinâmica de corpos rígidos como método de controle de movimento em animação por computador aplicada a movimentos e colisões de corpos rígidos não-articulados. O trabalho também apresenta uma metodologia para projeto e implementação de simulações gráficas com o objetivo de estabelecer relações entre modos de interação e os mecanismos de abstração necessários em ambientes de simulação. A principal vantagem da utilização da Mecânica newtoniana esta no fato de que ela garante o realismo dos movimentos e colisões. Associados a cada objeto devem estar os seguintes atributos físicos: centro de massa, massa total, momento de inércia e, eventualmente, a elasticidade do material. A partir de um estado inicial (velocidade linear, posição, velocidade angular e orientação) e de estímulos iniciais sobre os objetos (forças e torques), o sistema determina a evolução do estado dinâmico inicial ao longo de um dado intervalo de tempo. Para produzir o movimento dos corpos, são resolvidos sistemas de equações diferenciais de primeira ordem utilizando métodos numéricos. O tratamento de colisões de corpos rígidos envolve a detecção da colisão e contato entre objetos e a determinação das forças de contato entre os mesmos. A estratégia utilizada para a colisão considera que num determinado instante de tempo existe apenas um ponto de contato entre dois objetos. As superfícies dos objetos são representadas por uma grade de pontos conectados para formar polígonos. Existem dois tipos de estratégias para se detectar o ponto de contato entre dois objetos: o ponto de contato resultante da intersecção do vértice das arestas de um objeto com a face poligonal de outro objeto e o resultante da intersecção da aresta de um objeto com a face poligonal de um outro objeto. A análise de impacto, para resolver a dinâmica, utiliza um método analítico que preserva os momentos linear e angular durante a colisão e resulta em novas velocidades linear e angular para cada corpo rígido. Este tratamento de colisões permite ao sistema de animação realizar, em tempo de simulação, um controle automático da restrição de que dois corpos rígidos, ao colidirem, não podem se interpenetrar. Tal tratamento automático, em geral, não realizado pelos sistemas de animação por computador atualmente existentes. O trabalho apresenta o protótipo desenvolvido para validar as soluções dadas aos problemas de determinação do movimento e detecção de colisões, assim como sua aplicação na produção de suas seqüência animadas. São comentadas, também, as extensões do presente trabalho, decorrentes da abordagem dada ao problema da simulação do comportamento fundamental de corpos rígidos num dado mundo virtual a qual permite a incorporação de outras características aos objetos: elasticidade, para modelagem de deformações, e articulações, para produção de movimentos articulados com diferentes graus de liberdade. / The goal of the motion control methods used in Computer Graphics for physically based animation is to simulate the behavior of objects according to physical laws that govern a certain virtual world. This work uses rigid body dynamics as a motion control method for animation applied to motions and collisions of non-articulated rigid bodies. In addition, the work presents a methodology for the design and implementation of graphical simulation systems with the aim of providing relationships among interaction modes and abstraction mechanisms for a variety of applications. The principal advantage in using Newtonian Mechanics is that it keeps the realism of motions and collisions. Physical attributes must be associated with objects: center of mass, mass, moment of inertia, and sometimes, elasticity of the materials. Given an initial state (linear velocity, position, angular velocity, and orientation) and initial stimuli applied to the objects (forces and torques), the system determines the evolution of the dynamic state along a determinate time interval. The motion description is obtained using numerical solutions of sets of first order differential equations. The treatment of collisions of rigid bodies involves detecting collision and contact between objects and determining the contact forces present between contacting objects. The strategy used to treat collisions takes into account that there is just one contact point between two objects. The surfaces of objects are represented by a grid of connecting points forming polygons. There are two kinds of strategies to detect the contact point between two objects: the contact point resulting of intersecting the vertices of the edges of an object with the polygonal face of another one and that resulting of intersecting the edges of an object with the polygonal face of another one. The analysis of impact, to resolve the dynamic, uses an analytical method that preserves the linear and angular moments during the collision, finding a new linear and angular velocity for each rigid body. This treatment of collision allows the animation system to provide, at simulation time, an automatic control of the restriction that there is no interpenetration between two rigid bodies when they colide. This automatic treatment in general is not provided by existing computer animation systems. The work presents the prototype developed for validating the solutions given to the problems of motion control and collisions treatment, as well as its application in the production of animated sequences. The text ends with comments on extension of the present work from the approach given to the problem of simulating the behavior of objects in a certain virtual world allowing the incorporation of other characteristics to the objects: elasticity, to model deformations, and articulations, for the production of articulated movements with different degrees of freedom.
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Simulações por dinâmica molecular fine-e coarse-grained das interações intermoleculares entre peptídeos antimicrobianos da família Mastoparano e membranas modeloLopes Filho, Fernando César [UNESP] 07 June 2012 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2012-06-07Bitstream added on 2014-06-13T19:40:48Z : No. of bitstreams: 1
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000694954.pdf: 1071220 bytes, checksum: ead8820e5de7c1e29fdd2ec0459005b1 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Peptídeos antimicrobianos são moléculas biologicamente ativas que, geralmente, tem as membranas fosfolipídicas como alvo primário. Resultados de diferentes técnicas experimentais têm sugerido que esses peptídeos permeabilizam as membranas pela formação de poros. Parte dos peptídeos caracterizados apresentam especificidade de disrupção para membranas de bactérias, em detrimento das membranas dos hospedeiros. Essa característica tem atraído a atenção da comunidade científica internacional, porque indica que estas moléculas podem ser modelos para o desenvolvimento de novos antibióticos, portanto o entendimento do mecanismo de ação, ou seja, do mecanismo de formação de poro, tem extrema importância. Simulações por Dinâmica Molecular foram produzidas para investigarmos o impacto que peptídeos antimicrobianos da família Mastoparano tem sobre membranas lipídicas modelo. Dois cenários foram explorados: (i) de baixa concentração peptídeo/lipídeo, P/L=1/128, que consistia de simulações fine-grained das interações de um peptídeo com uma bicamada pura de 128 lipídeos aniônicos (POPG) ou zwiteriônicos (POPC); (ii) de alta concentração, P/L=1/21, que abordava as interações de seis peptídeos com uma bicamada mista de 128 lipídeos POPC/POPG (1/1) usando uma modelagem coarse-grained. Tomando o peptídeo MP1 como caso paradigmático, verificamos que em baixo P/L é possível sugerir que sua característica seletiva surge da capacidade de coordenar e perturbar maior número de lipídeos em membrana aniônica comparada à neutra. Essa capacidade fica acentuada nas simulações com membrana mista, onde a atração dos lipídeos aniônicos pelos peptídeos catiônicos guiou a separação local e a formação de domínios de lipídeos aniônicos, o que facilitou o afinamento local da membrana e a formação de poro transmembrânico. Esses achados ajudam a explicar como peptídeos / Antimicrobial peptides are biologically active molecules that, usually, have the phospholipid membranes as a primary target. Results from different experimental techniques have suggested these peptides permeabilize membranes by the pore formation. Part of the characterized peptides have specificity of disruption for bacterial membranes, instead of host membrane. This feature has attracted the attention of the international scientific community, because it indicates that these molecules can be models for the development of novel antibiotics, so understanding the mechanism of action, ie, the mechanism of pore formation, is extremely important. Molecular dynamics simulations were performed to investigate the impact of antimicrobial peptides from the Mastoparano family have on model lipid membranes. Two scenarios were explored: (i) of low peptide/lipid concentration, P/L=1/128, which consisted of fine-grained simulations of the interactions of a peptide with a pure bilayer of 128 anionic (POPG) or zwitterionic (POPC) lipids; (ii) of high concentration, P/L=1/21, which addressed the interactions of six peptides with a mixed bilayer of 128 POPC/POPG (1/1) lipids, using a coarse-grained modeling. Taking the MP1 peptide as a paradigmatic case, we found that in low P/L is possible to suggest that its selective feature arises of its ability to coordinate and disturb large number of lipids in the anionic membrane compared to neutral one. This ability is accentuated in simulations with mixed membrane, where the attraction of the anionic lipids by the cationic peptides led to the local segregation and formation of POPG lipid domains, which facilitated the local thinning of the membrane and the formation of transmembrane pore. These findings help to explain how short peptides, such as MP1, are able of forming pores in a membrane whose thickness is larger than the length of the peptide
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Dedilhado pianístico e suas relações com princípios técnicos e musicais /Oliveira Júnior, Antonio Carlos de. January 2013 (has links)
Orientador: Nahim Marun Filho / Banca: Lutero Rodrigues / Banca: Eduardo Monteiro / Resumo: Esta pesquisa reúne informações específicas sobre o dedilhado pianístico. Através de uma revisão bibliográfica, o trabalho demonstra o surgimento de diferentes abordagens relacionadas a dedilhados durante o desenvolvimento da linguagem musical e dos instrumentos de teclado. Orientações de compositores, instrumentistas e editores-revisores indicam a existência de princípios que determinam a escolha de dedilhados. A revisão bibliográfica, portanto, identifica e classifica tais princípios de acordo com a natureza de sua elaboração. O olhar crítico às fontes selecionadas e analisadas justifica-se nas diretrizes da Nova História, a partir das idéias de Marc Bloch e da Escola dos Annales. Ao final, o trabalho discute a verificação e aplicação dos princípios levantados, em uma proposta interpretativa para o primeiro movimento da Sonata op. 78 de Beethoven / Abstract: This research brings together specific information about keyboard fingering. Through a bibliographic review, the study reveals the emergence of different approaches related to fingering during de development of musical language and the keyboards instruments. Orientations from composers, pianists and editors indicate the existence of principles determining the choice of fingering. The bibliographic review thus identifies and classifies these principles according to their nature and elaboration. The critical eye on the sources selected and analyzed draws on guidelines from the New History, stemming from ideas put forth by Marc Bloch and the Annales School. Finally, in a performance proposal for the first movement of Beethoven's Sonata op. 78, the principles identified are applied and verified / Mestre
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Novas formas cristalinas do fármaco anti-HIV lamivudina com ácidos 1,2-dicarboxílicos: preparação, caracterização e solubilidade / New crystal forms of the anti-HIV drug lamivudine with 1,2-dicarboxilic acids: preparation, characterization and solubilitySilva, Cameron Capeletti da 06 March 2014 (has links)
Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-19T19:05:02Z
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Previous issue date: 2014-03-06 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Co-crystallization of active pharmaceutical ingredients has been widely studied lately in order to improve the solid state features of such compounds, for example solubility, and also to protect the intellectual property of such compounds. Multicomponent molecular crystals can be prepared from both supramolecular synthon and screening approaches, which involve the variation of crystallization conditions. In this way, molecular crystal engineering is a strategy to improve solid state properties of drugs related to their efficacies. One branch of the lamivudine crystal engineering deals with its protonable pyrimidine-based nitrogen being a recipe of crystallization with carboxylic acids. Such strategy has yielded several pharmaceutical co-crystals and salts of APIs that have lamivudine-like heterocyclic nitrogens by choosing suitable carboxylic acids as a salt/co-crystal former. In this context and in relation to the drug antiretroviral nucleoside reverse transcriptase inhibitor lamivudine, four new crystalline phases thereof were prepared, their crystal structures were determined by X-ray diffraction by single crystal, and their solubility in water were measured. For the first time it was observed an in-plane pairing of lamivudine with the carboxylate and carboxyl functionalities of a same salt former unit giving rise to a trimer and a tetramer in the structures of lamivudine hydrogen phthalate hemihydrate and lamivudine hydrogen 4,5-dichlorophthalate, respectively. Besides, a new synthon have been found in the first salt. All lamivudine salts were less soluble than the lamivudine form II (free base). The unexpected heterosynthon can be related to the slightly higher solubility of lamivudine hydrogen 4,5-dichlorophthalate when compared to the other salts prepared in this study. / Co-cristalização de insumos farmacêuticos ativos tem sido largamente estudada ultimamente a fim de melhorar as propriedades do estado sólido, como, por exemplo, a solubilidade, e também manter a propriedade intelectual de tais compostos. Cristais moleculares multicomponentes podem ser preparados a partir da abordagem de sínton supramolecular e também através de métodos sistemáticos de investigação laboratorial, o que envolve a variação de condições de cristalização dos fármacos. Neste sentido, a engenharia de cristais moleculares é uma estratégia para aperfeiçoar as propriedades de estado sólido relacionadas às eficácias dos fármacos. Um ramo da engenharia de cristais de lamivudina lida com sua base nitrogenada pirimidina, a qual pode ser protonada, sendo assim um alvo de co-cristalização com ácidos carboxílicos. Tal estratégia tem rendido vários co-cristais e sais de insumos farmacêuticos ativos que possuem nitrogênio heterocíclico como a lamivudina pela escolha adequada de ácidos carboxílicos como um formador de sal/co-cristal. Nesse contexto, e com relação ao fármaco antirretroviral inibidor nucleosídeo de transcriptase reversa, a saber, lamivudina, quatro novas fases cristalinas foram preparadas, suas estruturas cristalinas foram elucidadas por difração de raios X por monocristal, e suas solubilidades em água foram aferidas. Nesse estudo, pela primeira vez foi observado um duplo pareamento da droga com ambas as funcionalidades ácidas do contra-íon originando uma tríade e um tetrâmero planar nas estruturas de biftalato de lamivudina hemidratado e 4,5-diclorohidrogenoftalado de lamivudina, respectivamente. Além disso, um novo sínton foi encontrado no primeiro sal. Todos eles foram menos solúvel do que a forma II da lamivudina (base livre). O inesperado heterosínton pôde ser correlacionado com a solubilidade ligeiramente maior do 4,5-diclorobiftalato de lamivudina quando comparado com os demais sais preparados.
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