CAPES; CNPq / O constante aumento na velocidade da rede, o número de ataques e a necessidade de eficiência energética estão fazendo com que a segurança de rede baseada em software chegue ao seu limite. Um tipo comum de ameaça são os ataques do tipo probing, nos quais um atacante procura vulnerabilidades a partir do envio de pacotes de sondagem a uma máquina-alvo. Este trabalho apresenta o estudo, o desenvolvimento e a implementação de um algoritmo de extração de características dos pacotes da rede em hardware e de três classificadores de aprendizagem de máquina (Árvore de Decisão, Naive Bayes e k-vizinhos mais próximos), em software e hardware, para a detecção de ataques do tipo probing. O trabalho apresenta, ainda resultados detalhados de acurácia de classificação, taxa de transferência e consumo de energia para cada implementação. / The increasing network speeds, number of attacks, and need for energy efficiency are pushing software-based network security to its limits. A common kind of threat is probing attacks, in which an attacker tries to find vulnerabilities by sending a series of probe packets to a target machine. This work presents the study, development, and implementation of a network packets feature extraction algorithm in hardware and three machine learning classifiers (Decision Tree, Naive Bayes, and k-nearest neighbors), in software and hardware, for the detection of probing attacks. The work also presents detailed results of classification accuracy, throughput, and energy consumption for each implementation.

No setor automotivo, os sistemas de auxílio ao condutor são desenvolvidos para reduzir os efeitos colaterais do nível de mobilidade atingido atualmente, como os acidentes de trânsito e os congestionamentos. Em uma perspectiva futura, pretende-se atingir o nível de direção autônoma e cooperativa baseada em redes de sensores. A estratégia de detecção e rastreamento de faixas rodoviárias proposta neste trabalho se enquadra nos requisitos funcionais de alguns desses sistemas, como o Lane Departure Warning (Aviso de Saída de Faixa) e o Lane Keep Assist (Assistência de Manutenção de Faixa). O desenvolvimento do algoritmo foi organizado em três níveis de processamento; baixo, médio e alto. Na etapa de processamento de baixo nível realizam-se as operações de preparação e melhoramento da imagem de entrada, na etapa de nível médio realiza-se a extração das características de interesse e a etapa de alto nível consiste da técnica de rastreamento da posição das faixas. Avaliou-se a resposta do algoritmo, para as amostras escolhidas, por meio de métricas baseadas no distanciamento das faixas rastreadas em relação à posição original das mesmas. Constatou-se que a estratégia apresenta boa precisão nos cenários considerados ideias, inclusive com a presença de sombras, curvas, aclive e declive na estrada. Contudo, essa precisão é comprometida quando a faixa é segmentada, mal sinalizada e quando o reflexo na pista ou o ofuscamento afeta a captura da imagem pela câmera. / In the automotive field, driver assistance systems are developed to reduce the collateral effects of the actual level of mobility, such as traffic jams and accidents. In a future perspective, it is intended to achieve the level of autonomous and cooperative driving based on sensor networks. The proposed strategy for road lanes detection and tracking fits as a functional requirement for some of these systems, as the Lane Departure Warning and Lane Keep Assist. The algorithm development was structured based in three processing levels: low, mid and high levels. The low-level processing enhances the input image, the mid-level processing is an interest feature extractor, and the high-level is the lane position tracking strategy. The algorithm's response evaluation, for the chosen samples, was realized with metrics based on the deviation between the tracked and the original lane. The strategy shows good accuracy levels at the ideal scenario, including shadows, curves, and road slope. However, the accuracy is impaired if the lane is dashed, badly signalized and if road reflection or dazzle harm the image capture by the camera.

The Artificial Potential Fields approach is widely used in mobile robot navigation due to its easy implementation and low computational cost. In this approach, the environment is seen as a potential surface, where the goal point is modeled as an attractor point and the obstacles are considered repulsor points. A potential field function is used to model all the environment, calculating the in uence over the robot. The force that moves the robot is the descendent gradient of the field. Local minima appear when this gradient (the force) becomes equal to zero. This situation prevents the robot from arriving at the goal point. This work presents a new algorithm to escape from local minima points in the environment. This new algorithm is inspired in the deterministic annealing algorithm. A comparative study between the developed method and two known methods, simulated annealing to escape from local minima, and the method of virtual obstacle, is carried out. The results show that the proposed algorithm can be used to perform local minima escape, since this approach was capable to produce satisfactory results when compared with other classical existent solutions. / O Método dos Campos Potenciais Artificiais é amplamente utilizado para navegação de robôs móveis por sua facilidade de implementação e baixo custo computacional. Nessa abordagem, o ambiente é modelado com base em campos potenciais. Pontos de destino são modelados como atratores, ao passo que obstáculos são vistos como repulsores e uma função é usada para modelar o campo potencial gerado por cada um dos obstáculos e destinos e a sua in uência sobre o robô. Sendo o gradiente negativo do campo a força que impulsiona o movimento do robô, há a possibilidade de surgimento de pontos de mínimos, onde a forçaa se anula, diferentes do mínimo global. Este é um problema existente no método, que pode impedir que o robô chegue ao seu ponto de destino. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma nova abordagem para escapar de pontos de mínimos locais por sistemas autônomos que implementam o método dos campos potenciais artificiais, inspirada no recozimento determinístico. É apresentado um estudo comparativo entre a técnica desenvolvida neste trabalho e mais dois métodos já conhecidos: recozimento simulado para escapar de mínimos locais e o método do obstáculo virtual. Os resultados obtidos mostram que o algoritmo inspirado no recozimento determinístico pode ser usado para escapar de mínimos locais, pois esse método foi capaz de produzir resultados satisfatórios quando comparado com outras soluções clássicas existentes.

In digital mobile communication systems, in which signals are transmitted via radio, multipath distortions manifest themselves as a linear intersymbol interference, ISI, because of multiple copies of the same signal arriving at the receiver with different time delays. To combat the effects of ISI, one of the tools used is Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM. OFDM is a modulation technique that employs simultaneously several subcarriers which have been successfully used in both wired communication systems and in radio transmission systems. It has been especially used in the transmission of signals in digital mobile systems with high data rates through a communication channel with multipath, noisy, with severe frequency selective fading, because as one of the most important characteristics of this technique is to have great resistance to ISI and ICI, even in adverse conditions. The objective of this work is to present a comparative study of the behavior of digital communication systems operating with single carrier and multicarrier OFDM in Rayleigh channel, particularly considering the achievements of Doppler shift and multipath. The study is based on simulation, from the perspective of performance, through analysis of bit error rate curves, BER versus Eb=N0. / Em sistemas de comunicação digitais móveis, nos quais sinais são transmitidos via rádio, multipercursos provocam distorções lineares que se manifestam como interferência intersimbólica, ISI (do inglês intersymbol interference), em razão de múltiplas cópias de um mesmo sinal chegarem ao receptor com diferentes atrasos temporais. Para combater os efeitos da ISI, uma das ferramentas utilizadas é a multiplexação por divisão em frequências ortogonais, OFDM (do inglês orthogonal frequency division multiplexing). OFDM é uma técnica de modulação de sinais digitais que emprega simultaneamente diversas subportadoras, atualmente usada com grande sucesso tanto em sistemas de comunicação com fio, quanto em sistemas de transmissão via rádio. Ela tem sido especialmente utilizada na transmissão de sinais em sistemas digitais móveis, com altas taxas de dados, através de canal de comunicação com multipercursos, ruidoso, com severo desvanecimento seletivo em frequências, pois uma das mais importantes características desta técnica é ter grande robustez à ISI e a interferências interportadoras, ICI (do inglês Intercarrier Interference), mesmo em condições adversas. Objetiva-se com este trabalho apresentar um estudo comparativo, baseado em simulação, sob a ótica de desempenho, entre sistemas de comunicação digital operando com monoportadora e com multiportadoras/OFDM, mediante análise de curvas de taxa de erro de bits, BER (do inglês bit error ratio) versus Eb/N0. Nesse estudo serão considerados especialmente efeitos de deslocamento Doppler e de multipercursos empregando modelo de Rayleigh para o canal.

Due to the uncertainties and unforeseen variations of wind conditions, the intermittent nature of wind power generation implies a new challenge for the national electric sector agents especially to the Electricity Regulatory Agencies in view of proliferation and major investments planned for the current decade, in Brazil. For wind systems in operation, it is required prior knowledge of energy generation designed for a short term of up to one week. A good prediction of short term production from a wind farm enables the definition of operational conditions borderline, which will provide subsidies for their integration into the power grid and giving mainly information to the National System Operator - NSO. The forecasting process applied in this work is a statistical approach involving five steps: the first one refers to the daily data collection of real wind speed; secondly is made a refinement of statistical data, decomposing the series of wind speed in two components (an approximation component and a set of detail components to optimize the accuracy of short term forecasts); then, in these time series, it is applied the statistical model ARIMA (Box and Jenkins) and adaptations, considering the short term wind speed prediction; after that, taking into consideration the power curves of the generators, it is defined the energy production forecast. Finally, a statistical analysis is made of the predictions performed, aiming to assess the quality of the projections of the implemented model / A natureza intermitente da produção de energia eólica, devido às incertezas e variações imprevistas das condições de vento, implica num novo desafio para os agentes do setor elétrico nacional especialmente para as agências regulatórias, tendo em vista a proliferação e os grandes investimentos previstos nessa modalidade de produção de energia elétrica no Brasil para a década em curso. Para os sistemas eólicos em operação, é necessário o conhecimento prévio da geração de energia prevista para o curto prazo, horizonte máximo de uma semana. Uma boa previsão de curto prazo da produção de energia de uma usina eólica permite a definição de suas condições operacionais limítrofes, fornecendo subsídios para sua integração ao sistema elétrico e outorgando principalmente informações ao Operador Nacional do Sistema - ONS. O processo de previsão aplicado no presente trabalho é uma abordagem estatística envolvendo cinco etapas: a primeira refere-se à coleta diária de dados reais da velocidade dos ventos, atualizando-se um banco de dados; em segundo lugar, é efetuado um refinamento estatístico desses dados, decompondo-se a série de velocidade do vento em duas componentes: uma componente de aproximação e outra componente de detalhe, a fim de otimizar a precisão das previsões de curto prazo; terceiro: nessas séries temporais são aplicados o modelo estatístico ARIMA (Box and Jenkins) e adaptações, sendo efetuadas as previsões das velocidades de vento no horizonte de curto-prazo; em quarto lugar, considerando-se as curvas de potência dos geradores, são realizadas as previsões da geração de energia; em quinto lugar, finalizando o processo, uma análise estatística das previsões realizadas é efetuada, objetivando aferir a qualidade das projeções do modelo implementado

Este estudo tem por objetivo estabelecer os principais critérios de seleção de uma arquitetura elétrica adequada a mercados emergentes, considerando as necessidades de mercado, de legislação, de inovações e/ou novas funções a serem empregadas durante o ciclo de vida de um veículo. Para tanto, o resultado da pesquisa bibliográfica deste trabalho, apresentada na revisão teórica, primeiramente define o significado de arquitetura elétrica, e conta a sua evolução desde os primórdios da indústria automotiva até os dias de hoje, apontando quais são os principais sistemas elétricos existentes atualmente, deixando clara a fundamental importância da eletrônica embarcada na evolução do automóvel. Mostram, ainda, suas principais tendências tecnológicas, além de um descritivo sobre técnicas, critérios e metodologia de desenvolvimento de projetos de arquitetura elétrica empregados hoje na indústria. Na seqüência, o trabalho define os conceitos de mercado emergente e mercado desenvolvido, apontando suas particularidades, volumes de negócio (histórico e projetado), deixando evidente a importância dos mercados emergentes nos dias de hoje para a indústria automotiva mundial e a necessidade de se estabelecer estratégias específicas para estes mercados. Com base na própria pesquisa bibliográfica, somada à análise documental e a entrevistas não-estruturadas com membros ativos da indústria automotiva, foram concebidos os critérios para seleção de arquiteturas elétricas veiculares para mercados emergentes, assim como seus descritores e taxas de substituição (pesos). A definição de pesos e descritores é necessária para a utilização do método de agregação aditiva, método este de tomada de decisão empregado devido a sua capacidade de avaliar simultaneamente diversas alternativas, através de parâmetros qualitativos. Tal método, discutido na metodologia, mostrou-se muito eficiente por permitir uma avaliação dinâmica da análise proposta perante modificações em quaisquer parâmetros existentes. Por fim, o método e os critérios foram finalmente aplicados em dois estudos de caso, selecionados com base em casos reais vivenciados pela indústria automotiva no desenvolvimento de dois projetos: um veículo hatch popular e um veículo sedan médio de luxo, ambos destinados a mercados emergentes. Através do estudo de caso, foi possível confrontar soluções de arquiteturas adotadas no passado, no presente e para um futuro próximo, além de confrontar também soluções adotadas para mercados desenvolvidos e para mercados emergentes. O resultado deste estudo comprovou a necessidade da existência de critérios específicos para mercados emergentes, a coerência destes critérios e a robustez do modelo apresentado. Convém ressaltar que, para o tema em questão (ou estudos de caso), a robustez e consistência do modelo de avaliação obtido e a importância comprovada dos critérios selecionados são pertinentes e válidos, considerando-se o fato de que a definição dos pesos e notas atribuídas ao modelo serem feitas pelo avaliador, nas quais são diretamente dependentes do conhecimento adquirido pela empresa (seja ela montadora ou fornecedora) e vivência do responsável pela avaliação, sujeitando-as, desta forma, a seus próprios conceitos. / The aim of this study is to establish the criteria of election of an electrical architecture tailor-made for the emergent markets, considering the necessities of market, legislation, innovations and/or new functions to be applied during the whole vehicles life-cycle. Due to this, the result of the bibliographical research of this study, defines the meaning of electrical architecture, and shows its evolution since the beginning of the automotive industry up to now, also presenting the main electrical systems available today, making clear the huge importance of the embedded electronics for the evolution of the automobile. This study also presents the technological trends and a brief description of techniques, criteria and development methodology for electrical architecture projects available today in the industry. Here after, the study defines the concepts of emergent market and developed market, showing their characteristics, market share and production volumes (historical and forecast), showing the importance of the emergent markets for the world-wide automotive industry nowadays and the needs for development of specific strategies for these markets. Based on the bibliographical research, documentary analysis and the unstructured interviews with active members of the automotive industry, the criteria for election of electrical architectures for emergent markets was established, as well as their describers and swing-weights. The definition of weights and describers is necessary for the use of the additive aggregation method a decision taking method which has the capacity to evaluate several alternatives simultaneously, through qualitative parameters. Such method, presented in the methodology chapter, was very efficient for dynamic evaluation of the proposals even before changes in its parameters. Finally, the method and the criteria were finally applied in two studies of case, based on real cases of automotive industry when developing two projects: a low-cost hatch vehicle and a mid-size luxury sedan vehicle, both designed for emergent markets. By the study of cases, it was possible to compare solutions of architectures adopted in the past, in the present and for a near future, and also to compare solutions adopted for developed markets and emergent markets. The results of this study proved the necessity of specific criteria for emergent markets, the coherence of the established criteria and the robustness of the adopted model. Regarding the studies of cases, the robustness and consistency of the evaluation model and the proved importance of the criteria are relevant and valid, even considering that the definition of the weights values and grades are always made by the evaluators. It means that they directly depend on the companys know-how and best practices (from carmakers or suppliers) and the professional experience of the evaluator, resulting, someway, in their own values for different companies.

Oliver Tambo Institute of Governance and Policy Studies. / MPM

Die Welt wird beherrscht durch Veränderung. Von den kleinsten Elementarteilchen bis zu den größten Galaxien kann man ein Entstehen und Vergehen beobachten. Diese Regel schließt auch die lebende Materie mit ein. Wir sehen Bäume wachsen oder das Getreide auf den Feldern reifen und wir müssen erkennen, daß auch wir, die Menschen, diesem Gesetz der Veränderung, dieser Vergänglichkeit unterliegen....

CAPES / As neoplasias mamárias de canídeos constituem aproximadamente 52% de todas as neoplasias que acometem as fêmeas desta espécie. Atualmente, estudos realizados com tumores mamários humanos têm mostrado que o uso da técnica de difração de raios X possibilita a identificação e diferenciação de estruturas moleculares de tecidos. Porém, são escassos os trabalhos que usam desta técnica para estudar a carcinogênese mamária canina. Com intuito de identificar alterações nas estruturas moleculares de tecidos mamários caninos saudáveis, 101 amostras distribuídas em 26 tecidos normais, 33 tecidos neoplásicos malignos e 42 tecidos neoplásicos benignos conservadas em formol 10% , com laudos prescritos por especialistas, foram submetidas à técnica de difração de raios X. As amostras foram irradiadas no difratômetro de raios X próprio para pó SHIMADZU XRD 7000 composto por uma fonte de raios X de ânodo Cu com energia Kα= 8,04 keV, utilizado no modo reflexão. Os ângulos de incidência dos fótons sobre a amostra variaram de 3° a 37° e com esta variação angular os feixes espalhados pela amostra foram detectados em passos de 1/3 de grau com tempo de contagem de 20 s. Foram aplicados fatores de correção associados ao arranjo experimental com a finalidade de corrigir o perfil de espalhamento medido e possibilitar a identificação de alterações estruturais dos tecidos. A partir das correções foram determinados perfis de espalhamento típicos para cada grupo de amostras e identificadas alterações por meio das posições e intensidade relativa dos picos. Ainda pode-se verificar que os os resultados obtidos neste trabalho apresentaram semelhanças aos encontrados na literatura expondo assim a existência de semelhanças entre tecidos mamários caninos e tecidos mamários humanos. Esta técnica aplicada em neoplasias caninas apresenta potencial para estudo do câncer de mama da humano. / Canine mammary neoplasms represent approximately 52 % of all neoplasms that affect females of this species. Currently studies with human mammary tumors have shown that the use of X-ray diffraction technique allows the identification and differentiation of molecular structures of tissues. However, few studies have used this technique to study canine mammary carcinogenesis. In order to identify alterations in the molecular structures of healthy canine mammary tissues 101 samples distributed among 26 normal tissues, 33 malignant neoplastic tissues and 42 benign neoplastic tissues preserved in 10% formaldehyde, with reports prescribed by specialists, were submitted to a diffraction technique. The samples were irradiated by the SHIMADZU XRD 7000 powder-specific X-ray diffractometer composed of an X-ray anode of Cu with an energy of Kα= 8.04 keV, used in the reflection mode. The angles of incidence of the photons on the sample ranged from 3° to 37° and, with in this angular variation the beams scattered around the sample were detected in steps of a third of degree with a time of counting of 20 seconds. In order to correct the scattering profile provided by the equipment software and to allow the identification of alterations at the molecular level of the tissues submitted to the technique, correction factors associated to the experimental arrangement were calculated. After corrections for each group of samples, were obtained and molecular changes were identified by the peak positions and relative intensity of the peaks. The findings of this work presented similarities to those found in the literature for humans thus suggesting the possibility for ussing canine tissue as a model for diagnostic and therapy studies. This technique applied to canine neoplasias presents a potential for the study of the woman's breast cancer.

Este trabalho consiste em um caso de estudo de um emulador de planta industrial implementado em FPGA (Field Programmable Gate Array), a fim de simulação de sistemas em conjunto com um CLP (Controlador Lógico Programável). Com isso, fundamentado na indústria de manufatura, são confrontados resultados práticos de um protótipo de processo industrial com os resultados de um modelo aplicado em FPGA. Dessa maneira, tem-se como objetivo o auxílio em testes em níveis de validação de aplicação em desenvolvimento, aproximação de condições de chão de fábrica, otimização de controle de processo e treinamento em automação industrial baseada em CLP. Como proposta para os modelos, a pesquisa utiliza características de um sistema em malha fechada de controle de velocidade de esteira e a partir desse, um processo de sistema discreto, o qual utiliza como base um processo manufatureiro. Inicialmente a revisão bibliográfica apresenta trabalhos em torno de simulação de sistemas e emuladores baseados em hardware reconfigurável. Também são revisados temas relacionados à indústria de manufatura com a aplicação do CLP, assim como a técnica de modelagem GRAFCET. Em seguida, são apresentadas questões referentes à lógica reconfigurável em torno dos dispositivos FPGA. Na sequência da explanação do tema, é realizada a descrição dos protótipos utilizados, assim como os modelos desenvolvidos em FPGA para o emulador, e assim a realização das comparações dos dados. Com a apresentação dos resultados é possível a verificação da semelhança entre os dois sistemas, físico e modelado na FPGA. As pequenas diferenças detectadas nos resultados obtidos, em alguns pontos da simulação, são discutidas no final do trabalho. / This work is a case study of an industrial plant emulator implemented in FPGA (Field Programmable Gate Array), to simulate systems together with a PLC (Programmable Logic Controller). Based in manufacturing industry, practical results of an industrial process prototype are confronted with the results of an applied model in FPGA. The objective is to assist in testing application validation levels in development, approximation of factory floor conditions, optimization of control process and training in industrial automation based on PLC. As a proposal for the models, the research use characteristics of a closed loop speed control system and from this, a discrete system process, which uses as a basis a manufacturing process. Initially the bibliographic review presents works around simulation of systems and emulators based on reconfigurable hardware. Also are reviewed topics related to the manufacturing industry with the application of PLC, beside the GRAFCET modeling technique. Next, questions will set out questions about reconfigurable logic around FPGA devices. Following the explanation of the theme, we describe the used prototypes and the developed models developed in FPGA for the emulator. Finally the obtained data are compared. With the presentation of the results is possible to verify the similarity between the two systems, physical and modeling in the FPGA. The small differences detected in the results obtained, in some points of the simulation, are discussed at the end of the work.