A partição e purificação de ascorbato oxidase de abóbora (Cucurbita maxima) por extração líquido-líquido em sistema de duas fases aquosas (SDFA), pelos processos descontínuos e contínuos, utilizando coluna de discos rotativos perfurados (PRDC), foram estudadas. Foram utilizados planejamentos estatísticos para selecionar as variáveis significativas no processo descontínuo de purificação, e as variáveis estudadas foram massa molar e concentração do polietileno glicol (PEG), concentração de citrato, pH, concentração de NaCl, fator de diluição e massa total do sistema. Os melhores resultados (coeficiente de partição 1,72, recuperação 90,8% e aumento de pureza 3,12) foram obtidos nas seguintes condições: massa molar do PEG 20000 (g/mol), pH 6,0, concentração de PEG 25% (m/m) e concentração de citrato 10% (m/m). No valor de pH 6,0 e temperatura 35°C a ascorbato oxidase apresentou seus maiores valores de atividade, e manteve a estabilidade na faixa de pH 5,0 a 9,0 durante 36 horas e a temperaturas de até 40°C durante 1 hora. Experimentos também foram realizados para estimar as principais propriedades cinéticas e termodinâmicas da atividade e estabilidade da ascorbato oxidase, e esse estudo revelou que a enzima foi estável nas condições testadas. A PRDC mostrou um bom desempenho para extração da ascorbato oxidase em modo contínuo utilizando SDFA. A melhor condição operacional selecionada neste estudo foi selecionada com o auxílio de planejamentos estatísticos, sendo selecionadas as seguintes condições: massa molar do PEG 20000 (g/mol), concentração de PEG 20% (m/m), concentração de citrato 10% (m/m), velocidade de rotação dos discos de 80 rpm e velocidade da fase dispersa de 2 mL/min. Os melhores resultados em valores médios foram: coeficiente de partição 3,36, recuperação 152%, aumento de pureza 2,31, coeficiente de transferência de massa 0,045, eficiência de separação 43,7% e hold up 0,33. Os dados experimentais demonstram o potencial da aplicação do sistema de duas fases aquosas PEG/citrato para purificar a ascorbato oxidase utilizando coluna de discos rotativos perfurados. / The partition and purification of ascorbate oxidase from pumpkin (Cucurbita maxima) by liquid-liquid extraction in aqueous two-phase system (ATPS) by discontinuous and continuous process, using perforated rotating disc contactor (PRDC) was studied. Experimental designs were used to choose the significant variables for discontinuous process, and polyethylene glycol (PEG) molar mass and concentration, citrate concentration, pH, NaCl concentration, dilution factor and total mass of the system, were the variables studied. The better results (partition coefficient 1.72, recovery 90.8% and purification factor 3.12) were obtained with following conditions: PEG molar mass of 20000 g/mol, pH 6.0, PEG concentration of 25% (w/w) and citrate concentration of 10% (w/w). In the pH 6.0 and temperature of 35?C the ascorbate oxidase showed their high activity values and the enzyme was stable in the pH range of 5.0 to 9.0 during 36 hours and temperatures up to 40?C for 1 hour. Experiments were also conducted to estimate the main kinetic and thermodynamic properties of ascorbate oxidase activity and stability, and this study revealed the interesting stability of this enzyme. The PRDC showed a good performance for extracting in continuous mode using aqueous two-phase systems. The best operating condition was selected in this study for the extraction of ascorbate oxidase in the PRDC, and it was obtained with PEG molar mass of 20000 g/mol, PEG concentration of 20% (w/w) and citrate concentration of 10% (w/w), the disc rotational speed of 80 rpm and dispersed phase flowrate of 2 mL/min. The results in mean values were: partition coefficient 3.36, recovery 152%, purification factor 2.31, mass transfer coefficient 0.045, separation efficiency 43.7% and Hold up 0.33. The experimental data showed the potential application of aqueous two-phase systems PEG/citrate to purification ascorbate oxidase using perforated rotating disc contactor.

A presente pesquisa investiga os caminhos trilhados pelas gravadoras de discos 78rpm que atuaram na cidade de São Paulo, desde a inauguração da gravação elétrica até a consolidação do rádio. Analisa-se, especialmente. o processo de incorporação, seleção, ou recriação das empresas fonográficas diante da produção musical brasileira. A tecnologia elétrica conferiu uma densidade sonora inédita à reprodução das músicas e alterou profundamente a experiência auditiva do ouvinte, a forma de conceber a gravação de sons por parte das companhias fonográficas, e a sua relação com as empresas de radiofonia, criando um modelo de atuação que será utilizado ao longo de todo o século XX. Como objeto privilegiado de análise estão as primeiras séries de gravações produzidas na capital paulistana, cujos acordes e vozes registrados - como os tangos, gravados nos anos 20 - foram emudecidos pelo esquecimento ou pelas péssimas condições de conservação dos fonogramas; outros - como a \"música caipira\", ou os choros e as valsas - foram intensamente reproduzidos pelas rádios e vitrolas, e permanecem vivos até hoje em nossa memória musical. / This work examines the paths follwed by the 78rpm disc recording companies, that operated in São Paulo city, since the inauguration of the electric recording process, until the consolidation of the radio companies. Particularly, the record companies\' processes of incorporation, selection and re-creation of brazilian music are analyzed. The new technology granted an unprecedented density to the sounds reproduced by the victrola and deeply transformed the listener\'s auditive experience. It also changed the way that the recording companies conceived the recording process and their relation with the radio companies, creating an operating paradigm that would be used during the whole 20th century. The first series of records produced in the city of São Paulo are the main research objects analyzed, which voices and chords registered - like tangos, recorded during the 1920\'s - were silenced by the forgetfullness or the discs\' bad conditions of conservation; others - like the \"caipira music\", \"choro\" or valses - were intensily reproduced by the radio or victrolas, and remain alive in our musical memory.

Neste trabalho é apresentado um estudo observacional de discos de acresção em Variáveis Cataclísmicas (VCs). São analisadas medidas espectrofotométricas com resolução temporal dos perfis de linhas de emissão. A emissividade em linhas dos sistemas é mapeada utilizando a técnica de tomografia Doppler. Os parâmetros básicos das binárias, tais como período orbital, massas, inclinação orbital, são determinados quando necessário. Um código foi desenvolvido para simular a variabilidade das linhas de emissão em sistemas binários, além da presença de vento. O código foi utilizado para quantificar os parâmetros necessários para um estudo adequado de tomografia do flickering, tais como número de espectros, relação sinal-ruído destes, e frequência e amplitude do flickering em questão. Três sistemas são abordados: V3885 Sgr, RR Pic e V841 Oph. A variabilidade intrínseca de V3885 Sgr é mapeada através da técnica de tomografia do flickering. O flickering foi simulado e verificou-se que a fonte principal de flickering observada em V3885 Sgr não poderia se originar em um disco de acresção Kepleriano, mas sim na face iluminada da estrela secundária. Uma interpretação proposta para este fenômeno seria de um cenário onde o flickering no contínuo UV originado nas regiões centrais do disco ou na mancha quente é reprocessado na face iluminada da secundária. Obtivemos a primeira confirmação, para uma Variável Cataclísmica de curto período (RR Pic), de uma secundária com relação massa/raio distante da sequência principal. No caso de V841 Oph determinamos o período orbital e obtivemos uma razão de massas um pouco inferior a 1. Verificamos a existência de uma região de emissão mais intensa localizada no quadrante oposto ao esperado para a mancha quente, sendo esta região particularmente brilhante em HeI. O disco de acresção de V841 Oph foi verificado como sendo de baixa emissividade em linhas. / An observational study of accretion disks in Cataclysmic Variables (CVs) is presented in this work. Time-resolved spectrophotometric data of the emission line profiles are analyzed. The line emissivity of the systems is mapped using the Doppler tomography technique. The basic orbital parameters of the systems, like the orbital period, mass, orbital inclination, are determined when needed. A code was developed to simulate the emission line profile variability in binary systems, also including the presence of a wind. Such a code was used to quantify the parameters involved in a flickering tomography study, like the number of spectra, signal-to-noise ratio, frequency and amplitude of the flickering. Three systems are analyzed: V3885 Sgr, RR Pic and V841 Oph. The intrinsic variability in V3885 Sgr is mapped using the flickering tomography technique. The flickering was simulated and we have verified that the main flickering source in V3885 Sgr could not be located on the Keplerian accretion disk. The inner face of the secondary star is proposed instead. One interpretation of this phenomenon is a scenery where flickering in the UV continuum from the inner parts of the accretion disk is reprocessed at the illuminated face of the secondary star. The first confirmation of a secondary star with a mass-radius relation far from the main sequence values was obtained for a CV with a short period (RR Pic). In the case of V841 Oph we determined the orbital period and obtained a mass-ratio slightly below 1. We verified the presence of a region of enhanced emission in the quadrant opposite to the one expected for the hot spot. The emission of this region is particularly enhanced in HeI. The V841 Oph accretion disk was verified as being of low emissivity in lines.

A tese propõem uma metodologia, em nível de pesquisa, por intermédio do desenvolvimento e da adaptação de ferramentas de apoio computadorizado, capaz de realizar a segmentação da imagem dos discos intervertebrais da região lombar da coluna vertebral humana, de maneira semiautomática reduzindo drasticamente o tempo gasto manualmente neste procedimento, sem perder sua acurácia e, ainda, garantindo maior reprodutibilidade em seus resultados. Foram utilizadas imagens sagitais de ressonância magnética ponderadas em T2 de 285 discos intervertebrais de 70 pacientes, classificados segundo o grau de severidade da degeneração discal definido pelo critério proposto por Pfirrmann. A classificação computacional dos discos foi realizada com base em atributos quantitativos extraídos dos histogramas de níveis de cinza e de informações de textura das imagens. O desempenho dos métodos computacionais de segmentação foi avaliado com base no Coeficiente de Jaccard, na distância de Hausdorff e no Erro Médio Quadrático. O desempenho dos métodos computacionais de classificação foi também avaliado com base em medidas similares à aplicação da sensibilidade, da especificidade e da área sob a curva ROC. A segmentação manual e a classificação por inspeção visual dos discos realizadas por três profissionais experientes foram utilizadas como padrão ouro para a comparação. Os principais resultados indicaram a médio de 63,22% para o Coeficiente de Jaccard, as médias de 0,044 das distâncias de Hausdoff e de 0,014 para o EMQ na comparação entre as imagens. Além disso, a segmentação semiautomatizada diferiu em uma taxa média de 30% em relação à segmentação manual e a classificação da degeneração discal, por redes neurais artificiais difere em menos de 2%, ao ser comparada ao procedimento de classificação manual realizado pelos especialistas. / The thesis proposes a methodology at the level of research through the development and adaptation of computerized support tools, able to perform the image segmentation of the intervertebral discs of the lumbar region of the human spine, semiautomatic way dramatically reducing time spent manually in this procedure, without losing its accuracy and also ensuring more reproducible in their results. Were used sagittal MRI T2- weighted of 285 intervertebral discs from 70 patients, classified according to the severity of disc degeneration defined by the criteria proposed by Pfirrmann. The computational classification of disks was based on quantitative attributes extracted from histograms of gray level images and the texture information. The performance of computational segmentation methods was evaluated based on Jaccard coefficient, Hausdorff distance and Mean Square Error. The performance of the computational classification methods was evaluated based on measures of sensitivity, specificity and the area under the ROC curve. The manual segmentation and visual inspection classification of the discs made by three experienced professionals were used as the gold standard for comparison. The main results showed an average Jaccard coefficient of 63.22%, the average Hausdoff of distances was 0.044 and 0.014 Mean Square Error average when comparing the images from both segmentation targets. Additionally, the targeting semiautomatic differed by an average of 30% compared with manual segmentation and classification of disc degeneration provided from an artificial neural networks differs by less than 2% when compared to manual sorting procedure performed by experts.

A partição e purificação de ascorbato oxidase de abóbora (Cucurbita maxima) por extração líquido-líquido em sistema de duas fases aquosas (SDFA), pelos processos descontínuos e contínuos, utilizando coluna de discos rotativos perfurados (PRDC), foram estudadas. Foram utilizados planejamentos estatísticos para selecionar as variáveis significativas no processo descontínuo de purificação, e as variáveis estudadas foram massa molar e concentração do polietileno glicol (PEG), concentração de citrato, pH, concentração de NaCl, fator de diluição e massa total do sistema. Os melhores resultados (coeficiente de partição 1,72, recuperação 90,8% e aumento de pureza 3,12) foram obtidos nas seguintes condições: massa molar do PEG 20000 (g/mol), pH 6,0, concentração de PEG 25% (m/m) e concentração de citrato 10% (m/m). No valor de pH 6,0 e temperatura 35°C a ascorbato oxidase apresentou seus maiores valores de atividade, e manteve a estabilidade na faixa de pH 5,0 a 9,0 durante 36 horas e a temperaturas de até 40°C durante 1 hora. Experimentos também foram realizados para estimar as principais propriedades cinéticas e termodinâmicas da atividade e estabilidade da ascorbato oxidase, e esse estudo revelou que a enzima foi estável nas condições testadas. A PRDC mostrou um bom desempenho para extração da ascorbato oxidase em modo contínuo utilizando SDFA. A melhor condição operacional selecionada neste estudo foi selecionada com o auxílio de planejamentos estatísticos, sendo selecionadas as seguintes condições: massa molar do PEG 20000 (g/mol), concentração de PEG 20% (m/m), concentração de citrato 10% (m/m), velocidade de rotação dos discos de 80 rpm e velocidade da fase dispersa de 2 mL/min. Os melhores resultados em valores médios foram: coeficiente de partição 3,36, recuperação 152%, aumento de pureza 2,31, coeficiente de transferência de massa 0,045, eficiência de separação 43,7% e hold up 0,33. Os dados experimentais demonstram o potencial da aplicação do sistema de duas fases aquosas PEG/citrato para purificar a ascorbato oxidase utilizando coluna de discos rotativos perfurados. / The partition and purification of ascorbate oxidase from pumpkin (Cucurbita maxima) by liquid-liquid extraction in aqueous two-phase system (ATPS) by discontinuous and continuous process, using perforated rotating disc contactor (PRDC) was studied. Experimental designs were used to choose the significant variables for discontinuous process, and polyethylene glycol (PEG) molar mass and concentration, citrate concentration, pH, NaCl concentration, dilution factor and total mass of the system, were the variables studied. The better results (partition coefficient 1.72, recovery 90.8% and purification factor 3.12) were obtained with following conditions: PEG molar mass of 20000 g/mol, pH 6.0, PEG concentration of 25% (w/w) and citrate concentration of 10% (w/w). In the pH 6.0 and temperature of 35?C the ascorbate oxidase showed their high activity values and the enzyme was stable in the pH range of 5.0 to 9.0 during 36 hours and temperatures up to 40?C for 1 hour. Experiments were also conducted to estimate the main kinetic and thermodynamic properties of ascorbate oxidase activity and stability, and this study revealed the interesting stability of this enzyme. The PRDC showed a good performance for extracting in continuous mode using aqueous two-phase systems. The best operating condition was selected in this study for the extraction of ascorbate oxidase in the PRDC, and it was obtained with PEG molar mass of 20000 g/mol, PEG concentration of 20% (w/w) and citrate concentration of 10% (w/w), the disc rotational speed of 80 rpm and dispersed phase flowrate of 2 mL/min. The results in mean values were: partition coefficient 3.36, recovery 152%, purification factor 2.31, mass transfer coefficient 0.045, separation efficiency 43.7% and Hold up 0.33. The experimental data showed the potential application of aqueous two-phase systems PEG/citrate to purification ascorbate oxidase using perforated rotating disc contactor.

In this thesis we have presented a thorough study on the optical and sensoristic properties of SRSN Mu-disks, in an isolated configuration and when coupled to a passive Si3N4 waveguide placed underneath. The whole structure of the device have been previously simulated in order to study the behavior of the supported WGM when subject to a geometrical variation (i.e.: radius, thickness, shape of the edge of the isolated Mu-disk): the obtained results granted the realization of Mu-resonators with Q factor exceeding 104. The coupled structure have been then simulated with the main goal of maximizing the WGM intensity transmitted at the end of the WG. This task has been fulfilled through a careful optimization of the geometrical parameters (i.e.: X-Gap and Z-Gap). The subsequent step, involving the fabrication process of the sample - realized in the Centro Nacional de Microelectronica (CNM) of Bellaterra - has been carried out using standard CMOS compatible process. The deposition and the implantation of the Si3N4 has been performed by means of LPCVD technique, while for the SiO2 deposition the PECVD. Finally the optical elements has been defined by means of a two level photolithographic mask. On the produced samples we have performed a superficial analysis (SEM, AFM) with the aim of evaluate the presence of geometrical imperfections and estimation of the superficial roughness. Furthermore the EFTEM analysis revealed the absence of Si-nc inside the active layer. Using the Cut-back technique, low losses under 1 dB/cm have been found in both VIS and IR spectral range in the passive WG of different width. On the other hand, applying the SES technique on an Si-rich WG structure we have been able to extract the losses value of active material in a wide and continuous range of wavelength, defined inside the PL spectrum. As a result of a careful optimization of the active SRSN in terms of PL intensities and optical losses, we have been able to produce bright and high Q isolated Mu-disks, achieving maximum values about 1.4x104 in a wide spectral range in the VIS and emitting up to few nW on a single resonance. The reported Q values are the best ever reported in circular Si-based light emitting Mu-cavities and are just limited by the spectral resolution of our experimental setup. The coupled structures demonstrated Q values up to 1.48x103, which are susceptible to be greatly improved through optimization of the fabrication process. Through a prof of concept , we have demonstrated that these structures are very sensible to the surrounding material and are able to detect refractive index changes with sensitivities of 51.79 nm/RIU and minimum measured refractive index change of 1.15x10-3 RIU. / En esta tesis, realizada en el departament d' Electrònica de la Universitat de Barcelona se ha presentado un estudio detallado the las propiedades ópticas y sensoras de estructuras resonantes tipo micro-disco fabricados íntegramente en nitruro de silicio enriquecido con silicio (SRSN). El estudio se ha llevado a cabo bien en estructuras aisladas o en una configuración acoplada con una guía de onda passiva situada debajo de la cavidad. La totalidad de la estructura ha sido simulada con el fin de estudiar el comportamiento de los modos resonantes WGM soportados cuando se cambian las condiciones de contorno geómetricas y del material. Los resultado obtenidos han permitido la realización de estructuras resonantes con factores de calidad superiores a 104. El objetivo de las simulaciones ha sido el de maximizar la intensidad transmitida de los modos soportados (WGM) al final de la guía de onda. Este hito ha sido cumplido gracias a la optimización de los parámetros geómetricos relativos (el X-gap y el Z-gap). Una vez producidas las muestras, se procedió a la realización de un análisis de superficie (SEM, AFM) para evaluar la rugosidad efectiva de las estructuras y las eventuales imperfecciones geométricas. Como resultado de la optimización del material activo en términos de intensidad de fotoluminiscencia y pérdidas ópticas, se consiguieron realizar cavidades resonantes de alta emisión luminosa y buenos factores de calidad. En un nuevo montaje experimental de u-PL desarrollado íntegramente para el estudio de estos dispositivos, se obtuvieron valores máximos de Q = 1.4x104 en un rango espectral ancho en el visible. La potencia emitida en cada resonancia ha sido medida y cuantificada en un valor de nW. Este valor permite la utilización de detectores de silicio integrados. Con el fin de evaluar la sensitividad del dispositivo, se han llevado a cabo medidas de u-PL cambiando el entorno del microdisco y monitorizando el desplazamiento espectral que sufre una determinada resonancia. El resultado de estas medidas muestra un desplazamiento de 1.37 nm como consecuencia de un índice de refracción de An = 0.0038 RIU (refractive index unit).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to evaluate the tractor/toolholder operating performance equipped with different configurations of the cutting elements of crop residues and soil breakers, depending on the speed. This was done in a farm located in the municipality of Santa Maria (Rio Grande do Sul). The experimental area's soil was classified as Red Alfisol and loamy sand texture. The experiment consisted of 24 treatment combinations in a factorial scheme 2x3x4. These were composed by the interaction of mechanisms factors of furrow opening (furrow opener fixed and rotary), cutting crop residues (without hard, smooth and fluted disc) and travel speeds (1.11, 1.67, 2.22 and 2.78 m s-1). Farm's performance data tractors were acquired with the use of electronic instrumentation. The associations between furrow opener and disc showed better performance at speeds of 1.11 and 1.67 m s-1 for required lesser traction force, power in the bar and fuel consumption. Furthermore, the cutting discs use allowed a reduction of increased demand traction force when the speed went from 1.11 to 2.78 m s-1. The furrow shanks required greater demand traction than mismatched drives and both, when combined with the cutting discs, had increased their demand with greater significance for association with fluted disc. The proportionality of this variable was proved with the hourly consumption and the splipping. The soil mobilization was not influenced by the speed, being higher with the use of the shank, and among the combinations with disc, it was superior to fluted. / O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o desempenho operacional do conjunto trator/porta-ferramentas equipado com diferentes configurações dos elementos de corte dos resíduos culturais e de rompedores do solo, em função da velocidade de deslocamento. Este foi realizado em propriedade agrícola situada no município de Santa Maria (Rio Grande do Sul). O solo da área experimental foi classificado como Argissolo Vermelho e textura franco arenosa. O experimento foi composto por 24 combinações de tratamentos, em um esquema fatorial de 2x3x4. Estes foram compostos pela interação dos fatores mecanismos de abertura de sulco (sulcador fixo e rotativo), corte de resíduos culturais (sem disco, disco liso e ondulado) e velocidades de deslocamento (1,11, 1,67, 2,22 e 2,78 m s-1). Os dados de desempenho do trator agrícola foram adquiridos com a utilização de instrumentação eletrônica. As associações entre sulcador e disco apresentaram melhor desempenho nas velocidades de 1,11 e 1,67 m s-1 por demandaram menor força de tração, potência na barra e consumo de combustível. Além disso, a utilização de discos de corte permitiu uma redução da ampliação da demanda de força de tração quando a velocidade passou de 1,11 para 2,78 m s-1. O sulcador haste exigiu maior demanda de tração do que os discos desencontrados e ambos, ao serem combinados com os discos de corte, tiveram suas demanda aumentadas com maior significância para a associação com o ondulado. Foi comprovada proporcionalidade desta variável com o consumo horário e o patinamento. A mobilização do solo não foi influenciada pela velocidade, sendo maior com o uso da haste e, dentre as combinações com disco, foi superior para o ondulado.

A tese propõem uma metodologia, em nível de pesquisa, por intermédio do desenvolvimento e da adaptação de ferramentas de apoio computadorizado, capaz de realizar a segmentação da imagem dos discos intervertebrais da região lombar da coluna vertebral humana, de maneira semiautomática reduzindo drasticamente o tempo gasto manualmente neste procedimento, sem perder sua acurácia e, ainda, garantindo maior reprodutibilidade em seus resultados. Foram utilizadas imagens sagitais de ressonância magnética ponderadas em T2 de 285 discos intervertebrais de 70 pacientes, classificados segundo o grau de severidade da degeneração discal definido pelo critério proposto por Pfirrmann. A classificação computacional dos discos foi realizada com base em atributos quantitativos extraídos dos histogramas de níveis de cinza e de informações de textura das imagens. O desempenho dos métodos computacionais de segmentação foi avaliado com base no Coeficiente de Jaccard, na distância de Hausdorff e no Erro Médio Quadrático. O desempenho dos métodos computacionais de classificação foi também avaliado com base em medidas similares à aplicação da sensibilidade, da especificidade e da área sob a curva ROC. A segmentação manual e a classificação por inspeção visual dos discos realizadas por três profissionais experientes foram utilizadas como padrão ouro para a comparação. Os principais resultados indicaram a médio de 63,22% para o Coeficiente de Jaccard, as médias de 0,044 das distâncias de Hausdoff e de 0,014 para o EMQ na comparação entre as imagens. Além disso, a segmentação semiautomatizada diferiu em uma taxa média de 30% em relação à segmentação manual e a classificação da degeneração discal, por redes neurais artificiais difere em menos de 2%, ao ser comparada ao procedimento de classificação manual realizado pelos especialistas. / The thesis proposes a methodology at the level of research through the development and adaptation of computerized support tools, able to perform the image segmentation of the intervertebral discs of the lumbar region of the human spine, semiautomatic way dramatically reducing time spent manually in this procedure, without losing its accuracy and also ensuring more reproducible in their results. Were used sagittal MRI T2- weighted of 285 intervertebral discs from 70 patients, classified according to the severity of disc degeneration defined by the criteria proposed by Pfirrmann. The computational classification of disks was based on quantitative attributes extracted from histograms of gray level images and the texture information. The performance of computational segmentation methods was evaluated based on Jaccard coefficient, Hausdorff distance and Mean Square Error. The performance of the computational classification methods was evaluated based on measures of sensitivity, specificity and the area under the ROC curve. The manual segmentation and visual inspection classification of the discs made by three experienced professionals were used as the gold standard for comparison. The main results showed an average Jaccard coefficient of 63.22%, the average Hausdoff of distances was 0.044 and 0.014 Mean Square Error average when comparing the images from both segmentation targets. Additionally, the targeting semiautomatic differed by an average of 30% compared with manual segmentation and classification of disc degeneration provided from an artificial neural networks differs by less than 2% when compared to manual sorting procedure performed by experts.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective was to determine the effect of longitudinal distance between coulters and furrow openers about the operational performance of these associations working in different forward speeds, with regard to the energy requeriment and the amount of furrow, with the purpose of identifying the integration mechanism/regulation that presents the lowest energy consumption without compromising the quality of the furrow. This was carried out in an agricultural area located in the municipality of Santa Maria (Rio Grande do Sul), belonging to Universidade Federal de Santa Maria. The soil of the experimental area was classified as Ultisol and sandy. The experiment was composed of 24 combinations of treatments, in a factorial scheme of 2x3x4. These were composed by the interaction of the factors groove opening mechanisms (hoe furrow opener and mismatched double discs), longitudinal distance from center to center of coulter and furrowers (0,50,1,0 e 1,50 m) and forward speeds (1,11, 1,67, 2,22 e 2,78 m s-1). The variables responses of the performance of the mechanisms associations were obtained directly or indirectly, through the application of different methods by different tools. After the acquisition of the data, they were submitted to statistical analysis of variance and verified the significance of the factors through the F test. In addition, a mathematical analysis of the instantaneous rate of change, with the use of the differential calculus. The furrow, distance and velocity factors had a statistically significant influence on the primary performance variables resulting from instrumentation, except the distance factor on the slipping of the driving wheels. For the variables of soil mobilization, the furrow factor provided a significant change in all, while the distance factor significantly modified only the raised area and the maximum furrow depth. Already the velocity, interfered significantly in the latter and in the area of mobilized soil. In addition, in the secondary variables, the modification of the furrow and speed factors did not provide significant change only in the variable soil swelling, while the distance did not change the specific fuel consumption. The traction, the hourly consumption and the skating were higher for the configurations that employ the hoe furrow opener, present greater distance and work at higher speeds. The distance did not modify the mobilized area, the width and the depth of the furrow, and the reduction of this reduced the elevated area. The use of lower speeds and distances provides greater efficiency in the use of traction per unit of depth and of soil mobilized for both furrowers. / O objetivo foi determinar o efeito da distância longitudinal entre disco de corte e sulcador de fertilizante sobre o desempenho operacional destas associações trabalhando em diferentes velocidades de deslocamento, no que diz respeito ao requerimento energético e a qualidade de sulco, com o propósito de identificar a integração mecanismo/regulagem que apresente o menor consumo energético sem comprometer a qualidade do sulco. Este foi realizado em área agrícola situada no município de Santa Maria (Rio Grande do Sul), pertencente à Universidade Federal de Santa Maria. O solo da área experimental foi classificado como Argissolo e textura franca. O experimento foi composto por 24 combinações de tratamentos, em um esquema fatorial de 2x3x4. Estes foram compostos pela interação dos fatores mecanismos de abertura de sulco (haste sulcadora e discos duplos desencontrados), distância longitudinal de centro a centro do mecanismo de corte e dos sulcadores (0,50, 1,0 e 1,50 m) e velocidades de deslocamento (1,11, 1,67, 2,22 e 2,78 m s-1). As variáveis respostas do desempenho das associações de mecanismos foram obtidas de forma direta ou indireta, através da aplicação de diferentes métodos por distintas ferramentas. Após a aquisição dos dados, os mesmos foram submetidos à análise estatística de variância e verificado a significância dos fatores através do teste F. Além disso, foi realizada uma análise matemática da taxa de variação instantânea, com o uso do cálculo diferencial. Os fatores sulcador, distância e velocidade apresentaram influência estatisticamente significativa sobre as variáveis de desempenho primárias oriundas da instrumentação, exceto o fator distância sobre o patinamento dos rodados motrizes. Para as variáveis de mobilização do solo, o fator sulcador proporcionou alteração significativa em todas, enquanto que o fator distância modificou significativamente apenas a área elevada e a profundidade máxima do sulco. Já a velocidade, interferiu significativamente nesta última e na área de solo mobilizada. Ademais, nas variáveis secundárias, a modificação dos fatores sulcador e velocidade não proporcionaram alteração significativa apenas na variável empolamento, enquanto que a distância não modificou o consumo específico de combustível. O esforço tratório, o consumo horário e o patinamento, foram mais elevados para as configurações que empregam a haste sulcadora, apresentam maior distância e trabalham em maiores velocidades. A distância não modificou a área mobilizada, a largura e a profundidade do sulco, sendo que a redução desta diminuiu a área elevada. O emprego de velocidades e distâncias menores propiciou maior eficiência no uso da tração por unidade de profundidade e de solo mobilizada para ambos os sulcadores.

Energy issues gathered strong attention over the past decade, reaching IT data processing infrastructures. Now, they need to cope with such responsibility, adjusting existing platforms to reach acceptable performance while promoting energy consumption reduction. As the de facto platform for Big Data, Apache Hadoop has evolved significantly over the last years, with more than 60 releases bringing new features. By implementing the MapReduce programming paradigm and leveraging HDFS, its distributed file system, Hadoop has become a reliable and fault tolerant middleware for parallel and distributed computing over large datasets. Nevertheless, Hadoop may struggle under certain workloads, resulting in poor performance and high energy consumption. Users increasingly demand that high performance computing solutions address sustainability and limit energy consumption. In this thesis, we introduce HDFSH, a hybrid storage mechanism for HDFS, which uses a combination of Hard Disks and Solid-State Disks to achieve higher performance while saving power in Hadoop computations. HDFSH brings, to the middleware, the best from HDs (affordable cost per GB and high storage capacity) and SSDs (high throughput and low energy consumption) in a configurable fashion, using dedicated storage zones for each storage device type. We implemented our mechanism as a block placement policy for HDFS, and assessed it over six recent releases of Hadoop with different architectural properties. Results indicate that our approach increases overall job performance while decreasing the energy consumption under most hybrid configurations evaluated. Our results also showed that, in many cases, storing only part of the data in SSDs results in significant energy savings and execution speedups / Ao longo da última década, questões energéticas atraíram forte atenção da sociedade, chegando às infraestruturas de TI para processamento de dados. Agora, essas infraestruturas devem se ajustar a essa responsabilidade, adequando plataformas existentes para alcançar desempenho aceitável enquanto promovem a redução no consumo de energia. Considerado um padrão para o processamento de Big Data, o Apache Hadoop tem evoluído significativamente ao longo dos últimos anos, com mais de 60 versões lançadas. Implementando o paradigma de programação MapReduce juntamente com o HDFS, seu sistema de arquivos distribuídos, o Hadoop tornou-se um middleware tolerante a falhas e confiável para a computação paralela e distribuída para grandes conjuntos de dados. No entanto, o Hadoop pode perder desempenho com determinadas cargas de trabalho, resultando em elevado consumo de energia. Cada vez mais, usuários exigem que a sustentabilidade e o consumo de energia controlado sejam parte intrínseca de soluções de computação de alto desempenho. Nesta tese, apresentamos o HDFSH, um sistema de armazenamento híbrido para o HDFS, que usa uma combinação de discos rígidos e discos de estado sólido para alcançar maior desempenho, promovendo economia de energia em aplicações usando Hadoop. O HDFSH traz ao middleware o melhor dos HDs (custo acessível por GB e grande capacidade de armazenamento) e SSDs (alto desempenho e baixo consumo de energia) de forma configurável, usando zonas de armazenamento dedicadas para cada dispositivo de armazenamento. Implementamos nosso mecanismo como uma política de alocação de blocos para o HDFS e o avaliamos em seis versões recentes do Hadoop com diferentes arquiteturas de software. Os resultados indicam que nossa abordagem aumenta o desempenho geral das aplicações, enquanto diminui o consumo de energia na maioria das configurações híbridas avaliadas. Os resultados também mostram que, em muitos casos, armazenar apenas uma parte dos dados em SSDs resulta em economia significativa de energia e aumento na velocidade de execução