Esta tese apresenta uma metodologia de implementação de diversas funções matemáticas de ponto-flutuante de alto desempenho para o processador digital de sinais (DSP) de ponto-fixo Blackfin ADSP-BF533 da Analog Devices através de aproximação polinomial. Foram implementadas as funções trigonométricas seno, co-seno, tangente e suas funções inversas, assim como funções logarítmica e exponencial. Será apresentado um meio para manipular valores ponto-flutuante em arquiteturas ponto-fixo, junto com estratégias de alto desempenho para aproximar e resolver funções através de polinômios. Comparações de desempenho serão feitas com a biblioteca matemática ANSI-C do processador Blackfin. Os resultados deste trabalho chegam a uma redução máxima de 85% do tempo de execução em relação à biblioteca desta arquitetura.

A combinação de fontes biométricas não redundantes da multibiometria supera a precisão de cada fonte individual (monobiometria). Além do mais, dois problemas em biometria, ruído e ataques de usurpadores, podem ser minimizados pelo uso de múltiplos sensores e biometria multimodal. Entretanto, se as similaridades estão em todos traços biométricos, como em gêmeos monozigotos (MZ), o processamento de múltiplas fontes não melhora a performance. Para distinguir extrema similitude, influências epigenéticas e ambientais são mais importantes do que o DNA herdado. Esta tese examina a plasticidade fenotípica na assimetria humana como uma ferramenta para melhorar a multibiometria. A técnica de Processamento Bilateral (PB) é introduzida para analisar discordâncias em lados esquerdo e direito dos traços biométricos. PB foi testado com imagens de espectro visível e infravermelho usando Correlação Cruzada, Wavelets e Redes Neurais Artificiais. Os traços selecionados foram dentes, orelhas, íris, impressões digitais, narinas e bochechas. PB acústico também foi implementado para avaliação da assimetria vibracional durante sons vocálicos e comparado a um sistema reconhecedor de locutores com parametrização via MFCC (Mel Frequency Cepstral Coefficients) e classificado por Quantização Vetorial. Para o PB de imagens e acústico foram coletadas 20 amostras por traço biométrico durante um ano de nove irmãos masculinos adultos. Com propósito de teste, as biometrias esquerdas foram impostoras às biometrias direitas do mesmo indivíduo e vice-versa, o que levou a 18 entidades serem identificadas por traço biométrico. Resultados alcançaram identificação total em todas biometrias tratadas com PB, comparado a um máximo de 44% de identificação correta sem PB. Esta tese conclui que peculiaridades bilaterais melhoram a performance multibiométrica e podem complementar qualquer abordagem de reconhecimento. / Combination of non-redundant biometric sources in multibiometrics overcomes individual source accuracy (monobiometrics). Moreover, two problems in biometrics, noise and impostor attacks, can be minimized by the use of multi-sensor, multi-modal biometrics. However, if similarities are in all traits, as in monozygotic twins (MZ), multiple source processing does not improve performance. To distinguish extreme similitude, epigenetic and environmental influences are more important than DNA inherited. This thesis examines phenotypic plasticity in human asymmetry as a tool to ameliorate multibiometrics. Bilateral Processing (BP) technique is introduced to analyze discordances in left and right trait sides. BP was tested in visible and infrared spectrum images using Cross-Correlation, Wavelets and Artificial Neural Networks. Selected traits were teeth, ears, irises, fingerprints, nostrils and cheeks. Acoustic BP was also implemented for vibration asymmetry evaluation during voiced sounds and compared to a speaker recognition system parameterized via MFCC (Mel Frequency Cepstral Coefficients) and classified by Vector Quantization. Image and acoustic BP gathered 20 samples per biometric trait during one year from nine adult male brothers. For test purposes, left biometrics was impostor to right biometrics from the same individual and vice-versa, which led to 18 entities to be identified per trait. Results achieved total identification in all biometrics treated with BP, compared to maximum 44% of correct identification without BP. This study concludes that bilateral peculiarities improve multibiometric performance and can complement any recognition approach.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estudo da instabilidade do desenvolvimento (ID) em organismos pode ser útil para identificar os primeiros sinais de estresse ambiental. Alterações na ID também influenciam a aptidão dos organismos. A variação entre a simetria dos lados esquerdo e direito, manifestada como assimetria flutuante (AF), é um indicador da ID. Ao quantificarmos a literatura científica referente aos estudos de assimetria em répteis identificamos as seguintes tendências: perturbações ambientais aumentam a AF nas populações, fêmeas tendem a escolher machos com características sexuais simétricas, a instabilidade térmica durante o desenvolvimento do ovo pode produzir indivíduos com maior assimetria, a ocorrência de lesões é mais frequente em indivíduos assimétricos para um determinado lado e há uma correlação negativa entre a assimetria e o desempenho locomotor. Considerando os nossos critério de busca, não encontramos estudos sobre assimetria em répteis na América do Sul. Neste estudo, utilizamos diferentes caracteres merísticos e métricos bilaterais para identificar a AF em diferentes populações de cinco espécies de lagartos do gênero Cnemidophorus (C. abaetensis, C. lacertoides, C. littoralis, C. nativo, C. ocellifer) em 15 áreas de restinga ao longo da costa leste do Brasil. A AF foi maior em populações de Cnemidophorus com maior densidade, menor em populações de restingas com maior degradação ambiental e a sua relação com a concentração de mercúrio variou dependendo da espécie. Provavelmente os agentes estressores ambientais avaliados atuam com intensidades diferentes. O nível de degradação ambiental e a concentração de mercúrio causariam a deterioração precoce dos indivíduos com maiores valores de AF. Isso resulta em uma relação inversa entre esses estresses e a AF das populações. Indivíduos com vestígios de autotomia caudal tiveram maiores valores de AF, o que pode ser um indicativo de que indivíduos com menor aptidão efetuam mais autotomia caudal do que aqueles com maior aptidão. Lagartos com evidências de autotomia também tiveram maior tamanho corpóreo, provavelmente devido a estes estarem expostos a mais tempo aos riscos de predação. Não encontramos diferenciação entre as espécies na frequência de autotomia caudal sendo esta talvez melhor explicada por fatores ambientais como a intensidade de predação. Os índices de AF para caracteres múltiplos se mostraram mais eficientes do que a AF de caracteres individuais nas comparações entre indivíduos vivendo em populações com diferentes níveis de estresse e entre indivíduos com e sem autotomia caudal / The study of developmental instability (DI) in organisms may be a useful tool to identify early signals of environmental stress. Variations in DI also influence the organisms fitness. The variation between the symmetry of the left and right sides, manifested as fluctuating asymmetry (FA), is widely used as a measure of DI. We screened the available scientific literature on asymmetry in reptiles and identified the following trends: environmental disturbances increase FA in populations, females tend to select males with symmetrical sexual traits, thermal instability during egg development can produce individuals with a higher asymmetry, occurrence of injuries is more frequent in asymmetrical individuals for a particular side, and there is a negative correlation between asymmetry and locomotor performance. There was no study on reptiles asymmetry at South America, considering our screening criteria. In this study, we used meristic and metrics bilateral traits to identify FA in populations of five species of Cnemidophorus lizards (C. abaetensis, C. lacertoides, C. littoralis, C. nativo, C. ocellifer) spread at 15 restinga areas along Brazilian east coast. The FA of individuals was higher at higher Cnemidophorus populations density, it was lower at restingas with higher environmental disturbance, and its relation to mercury concentration varied depending on the species. Probably the evaluated environmental stressors act with different intensities. The level of environmental disturbance and mercury concentration should cause earlier deterioration of individuals with higher FA. This results in an inverse relationship between these stressors and FA in populations. Individuals with autotomized tail had higher FA, which may indicate that individuals with lower fitness perform more tail autotomy than those with higher fitness. Lizards with tail autotomy also had higher body size, probably because older lizards have had more encounters with predator. We found no differentiation among species on tail autotomy frequency. Perhaps tail autotomy is better explained by environmental factors such as intensity of predation. The multiple traits FA indexes were more efficient than single traits index to compare individuals in different levels of environmental stress and to compare individuals with and without tail autotomy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estudo da instabilidade do desenvolvimento (ID) em organismos pode ser útil para identificar os primeiros sinais de estresse ambiental. Alterações na ID também influenciam a aptidão dos organismos. A variação entre a simetria dos lados esquerdo e direito, manifestada como assimetria flutuante (AF), é um indicador da ID. Ao quantificarmos a literatura científica referente aos estudos de assimetria em répteis identificamos as seguintes tendências: perturbações ambientais aumentam a AF nas populações, fêmeas tendem a escolher machos com características sexuais simétricas, a instabilidade térmica durante o desenvolvimento do ovo pode produzir indivíduos com maior assimetria, a ocorrência de lesões é mais frequente em indivíduos assimétricos para um determinado lado e há uma correlação negativa entre a assimetria e o desempenho locomotor. Considerando os nossos critério de busca, não encontramos estudos sobre assimetria em répteis na América do Sul. Neste estudo, utilizamos diferentes caracteres merísticos e métricos bilaterais para identificar a AF em diferentes populações de cinco espécies de lagartos do gênero Cnemidophorus (C. abaetensis, C. lacertoides, C. littoralis, C. nativo, C. ocellifer) em 15 áreas de restinga ao longo da costa leste do Brasil. A AF foi maior em populações de Cnemidophorus com maior densidade, menor em populações de restingas com maior degradação ambiental e a sua relação com a concentração de mercúrio variou dependendo da espécie. Provavelmente os agentes estressores ambientais avaliados atuam com intensidades diferentes. O nível de degradação ambiental e a concentração de mercúrio causariam a deterioração precoce dos indivíduos com maiores valores de AF. Isso resulta em uma relação inversa entre esses estresses e a AF das populações. Indivíduos com vestígios de autotomia caudal tiveram maiores valores de AF, o que pode ser um indicativo de que indivíduos com menor aptidão efetuam mais autotomia caudal do que aqueles com maior aptidão. Lagartos com evidências de autotomia também tiveram maior tamanho corpóreo, provavelmente devido a estes estarem expostos a mais tempo aos riscos de predação. Não encontramos diferenciação entre as espécies na frequência de autotomia caudal sendo esta talvez melhor explicada por fatores ambientais como a intensidade de predação. Os índices de AF para caracteres múltiplos se mostraram mais eficientes do que a AF de caracteres individuais nas comparações entre indivíduos vivendo em populações com diferentes níveis de estresse e entre indivíduos com e sem autotomia caudal / The study of developmental instability (DI) in organisms may be a useful tool to identify early signals of environmental stress. Variations in DI also influence the organisms fitness. The variation between the symmetry of the left and right sides, manifested as fluctuating asymmetry (FA), is widely used as a measure of DI. We screened the available scientific literature on asymmetry in reptiles and identified the following trends: environmental disturbances increase FA in populations, females tend to select males with symmetrical sexual traits, thermal instability during egg development can produce individuals with a higher asymmetry, occurrence of injuries is more frequent in asymmetrical individuals for a particular side, and there is a negative correlation between asymmetry and locomotor performance. There was no study on reptiles asymmetry at South America, considering our screening criteria. In this study, we used meristic and metrics bilateral traits to identify FA in populations of five species of Cnemidophorus lizards (C. abaetensis, C. lacertoides, C. littoralis, C. nativo, C. ocellifer) spread at 15 restinga areas along Brazilian east coast. The FA of individuals was higher at higher Cnemidophorus populations density, it was lower at restingas with higher environmental disturbance, and its relation to mercury concentration varied depending on the species. Probably the evaluated environmental stressors act with different intensities. The level of environmental disturbance and mercury concentration should cause earlier deterioration of individuals with higher FA. This results in an inverse relationship between these stressors and FA in populations. Individuals with autotomized tail had higher FA, which may indicate that individuals with lower fitness perform more tail autotomy than those with higher fitness. Lizards with tail autotomy also had higher body size, probably because older lizards have had more encounters with predator. We found no differentiation among species on tail autotomy frequency. Perhaps tail autotomy is better explained by environmental factors such as intensity of predation. The multiple traits FA indexes were more efficient than single traits index to compare individuals in different levels of environmental stress and to compare individuals with and without tail autotomy

Como tópico de fundamental importância na robótica, o planejamento de rotas tem encontrado excelentes resultados nos últimos anos através da utilização de algoritmos baseados no conceito de árvore de exploração rápida, RRT. No entanto, a aplicação desses métodos em sistemas robóticos espaciais revela um cenário ainda a ser explorado. O comportamento não-holonômico e a presença de singularidades dinâmicas são alguns fatores que dificultam a consideração de obstáculos no planejamento de rotas desses sistemas. Além disso, os trabalhos relacionados ao planejamento de movimento para manipuladores espaciais mostram-se concentrados na estratégia ponto-a-ponto, com interesse especial nos aspectos particulares da dinâmica desses sistemas. De modo geral, para manipuladores espaciais, o planejamento de trajetória envolvendo o desvio de obstáculos depende de uma rota previamente computada. Contudo, essa tarefa carece de formulações ou técnicas solidificadas, sobretudo para manipuladores espaciais de base livre flutuante. Com esta motivação, o trabalho proposto nesta dissertação de mestrado cria um planejador de rotas com suporte a desvio de obstáculos para um manipulador espacial planar de base livre flutuante. O modelo dinâmico utilizado é baseado no conceito de manipulador dinamicamente equivalente e incorporado a um algoritmo baseado no conceito de RRT. / As major challenge in the field of robotics, path planning has experienced successful results in recent years by means of the RRT algorithm. However, the application of such algorithms in space manipulators reveals a scenario yet to be explored. The non-holonomic behavior, added to the presence of dynamic singularities are only a few factors that make collision-avoidance path planning of these systems such a hard task. Besides, works in the field of motion planning of space manipulators often concentrate in the strategy pointto- point, with particular interest in the complex dynamics of such systems. As a rule of thumb, collision-avoidance for space manipulators depends on a previous computed path. However, this task still lacks robust formulations, specially in the case of free-floating manipulators. With this motivation, the proposed work creates a collision-avoiding path planning for a free-floating planar manipulator. The dynamic model is based on the Dynamically Equivalent Manipulator and the concept of Rapidly-Exploring Random Trees serves as a frame for the developed algorithm.

As abelhas da tribo Euglossini, possuem elevada representatividade nas florestas tropicais (25% da comunidade apícola existente) distribuindo-se do sul dos EUA ao centro da Argentina, sendo restritas à região Neotropical. A espécie Euglossa pleosticta, com ocorrência relatada exclusivamente no território brasileiro, possui hábito de vida solitário e costuma estar presente em levantamentos realizados em remanescentes da Mata Atlântica. Pouco se sabe sobre sua estrutura populacional e os efeitos da fragmentação florestal sobre as mesmas. Sendo assim, a realização de um estudo populacional para esta espécie é algo relevante, uma vez que colabora para a compreensão dos efeitos da fragmentação florestal na variabilidade genética do grupo, sendo objetivo deste trabalho, caracterizar a variabilidade genética e morfológica desta espécie, utilizando ferramentas morfológicas (Morfometria Geométrica de asas e Assimetria Flutuante), e moleculares (DNA microssatélite e DNA mitocondriais). Sendo assim, trabalhamos com 293 amostras de E. pleosticta coletadas em três fragmentos de mata no Estado de São Paulo. Para as análises morfológicas, foram marcados 18 marcos anatômicos nas intersecções das nervuras das asas anterior direita de cada abelha. Nas análises de microssatélite, trabalhamos com oito loci heterólogos e para realizarmos as análises de DNA mitocondrial, analisamos 20 abelhas por localidade, amplificando segmentos do Citocromo B. Nas análises de Morfometria Geométrica e Microssatélites de DNA, as localidades estudadas formaram dois grupos, os quais corroboraram quanto às características de fitofisionomia, clima, altitude e distância geográfica compartilhadas entre as localidades. Nossos dados sugerem a presença de ecotipos localmente adaptados, o que pode ser explicado em função da plasticidade fenotípica, a qual é muito comum em insetos que vivem em ambientes variados. Na análise de Assimetria Flutuante, observamos valores significativos de assimetria flutuante e assimetria direcional para as três localidades estudadas. Já na análise de DNA mitocondrial, encontramos nove haplótipos, com diversidade nucleotídica (? = 0,01636) e diversidade haplotípica (Hd = 0,777), sendo apenas um destes haplótipos compartilhado (H2). O teste de Fst par a par indicou estruturação genética populacional, e na AMOVA a maior taxa de variação observada foi quando consideramos a estruturação de um único grupo com variação interpopulacional (61,9%). Os testes de Mantel realizados tanto para distância genética quanto para distância morfológica, não apresentaram correlação quando relacionadas com distância geográfica. A falta de concordância entre os marcadores moleculares, é algo que já foi relatado em outros trabalhos e pode ser explicado em função da diferente taxa de evolução dos mesmos, uma vez que o marcador mitocondrial é mais conservado quando comparado com o de microssatélite. Em conjunto, estes marcadores apontam para a formação de subpopulações localmente adaptadas (ecotipos) para a espécie de E. pleosticta, provavelmente em decorrência dos processos recentes de fragmentação de habitat. / The bees from Euglossini tribe have high representativeness in tropical forests (25% of existing bee community) and are distributed from the south of USA to the center of Argentina, being restricted to Neotropical region. The Euglossa pleosticta species, with occurrence reported exclusively in the Brazilian territory, has solitary behaviour and, according to some researches, use to be present in Atlantic forest remnants. Little is known about its population structure and the forest fragments effects over them. Therefore, the realization of a population study of this species is relevant, since it contributes to the comprehension of the forest fragmentation effects in the genetic variability of this group. The ultimate goal of this research was to characterize the genetic and morphological variability of this species, usinging morphological tools (Geometric Morphometrics of forewings and Fluctuation Asymmetry) and molecular tools (Microsatellite DNA and Mitocondrial DNA). Thus, we have worked with 293 samples of E. pleosticta, which were collected from three forest fragments in São Paulo state. For the morphological analyses, 18 landmarks were plotted in the vein intersections of the right forewing of each bee. On the Microsatellite DNA analysis, we have worked with eight heterologous loci and on the Mitocondrial DNA analysis, we amplified the Cytochrome B segments to 20 bees per locality. In the Geometric Morphometry and DNA Microsatellites analyzes, two groups were formed from the studied localities, which corroborated to the characteristics of phytophysiognomy, climate, altitude and geographic distance shared between the localities. Our data suggest the presence of locally adapted ecotypes, which can be explained by phenotypic plasticity, which is very common in insects living in different environments. In the Fluctuation Asymmetry analysis, we observed significant values of Fluctuation and Directional Asymmetry for all studied localities. In the mitochondrial DNA analysis, we found nine haplotypes with nucleotide diversity (? = 0.01636) and haplotypic diversity (Hd = 0.777), where only one was shared (H2). The Fst pairwise test indicated population genetic structuring and, in AMOVA, the highest rate of variation was observed when we considered the structuring of a single group with interpopulation variation (61.9%). The Mantel test performed for both genetic and morphological distances, did not present correlation when related to geographic distance. The disagreement between the molecular markers has already been reported in other studies and can be explained by the different rate of evolution of these markers, since the mitochondrial marker is more conserved when compared to the microsatellite. Together, these markers indicate the formation of locally adapted subpopulations (ecotypes) for the species E. pleosticta, probably due to the recent cases of habitat fragmentation.

As abelhas da tribo Euglossini, possuem elevada representatividade nas florestas tropicais (25% da comunidade apícola existente) distribuindo-se do sul dos EUA ao centro da Argentina, sendo restritas à região Neotropical. A espécie Euglossa pleosticta, com ocorrência relatada exclusivamente no território brasileiro, possui hábito de vida solitário e costuma estar presente em levantamentos realizados em remanescentes da Mata Atlântica. Pouco se sabe sobre sua estrutura populacional e os efeitos da fragmentação florestal sobre as mesmas. Sendo assim, a realização de um estudo populacional para esta espécie é algo relevante, uma vez que colabora para a compreensão dos efeitos da fragmentação florestal na variabilidade genética do grupo, sendo objetivo deste trabalho, caracterizar a variabilidade genética e morfológica desta espécie, utilizando ferramentas morfológicas (Morfometria Geométrica de asas e Assimetria Flutuante), e moleculares (DNA microssatélite e DNA mitocondriais). Sendo assim, trabalhamos com 293 amostras de E. pleosticta coletadas em três fragmentos de mata no Estado de São Paulo. Para as análises morfológicas, foram marcados 18 marcos anatômicos nas intersecções das nervuras das asas anterior direita de cada abelha. Nas análises de microssatélite, trabalhamos com oito loci heterólogos e para realizarmos as análises de DNA mitocondrial, analisamos 20 abelhas por localidade, amplificando segmentos do Citocromo B. Nas análises de Morfometria Geométrica e Microssatélites de DNA, as localidades estudadas formaram dois grupos, os quais corroboraram quanto às características de fitofisionomia, clima, altitude e distância geográfica compartilhadas entre as localidades. Nossos dados sugerem a presença de ecotipos localmente adaptados, o que pode ser explicado em função da plasticidade fenotípica, a qual é muito comum em insetos que vivem em ambientes variados. Na análise de Assimetria Flutuante, observamos valores significativos de assimetria flutuante e assimetria direcional para as três localidades estudadas. Já na análise de DNA mitocondrial, encontramos nove haplótipos, com diversidade nucleotídica (? = 0,01636) e diversidade haplotípica (Hd = 0,777), sendo apenas um destes haplótipos compartilhado (H2). O teste de Fst par a par indicou estruturação genética populacional, e na AMOVA a maior taxa de variação observada foi quando consideramos a estruturação de um único grupo com variação interpopulacional (61,9%). Os testes de Mantel realizados tanto para distância genética quanto para distância morfológica, não apresentaram correlação quando relacionadas com distância geográfica. A falta de concordância entre os marcadores moleculares, é algo que já foi relatado em outros trabalhos e pode ser explicado em função da diferente taxa de evolução dos mesmos, uma vez que o marcador mitocondrial é mais conservado quando comparado com o de microssatélite. Em conjunto, estes marcadores apontam para a formação de subpopulações localmente adaptadas (ecotipos) para a espécie de E. pleosticta, provavelmente em decorrência dos processos recentes de fragmentação de habitat. / The bees from Euglossini tribe have high representativeness in tropical forests (25% of existing bee community) and are distributed from the south of USA to the center of Argentina, being restricted to Neotropical region. The Euglossa pleosticta species, with occurrence reported exclusively in the Brazilian territory, has solitary behaviour and, according to some researches, use to be present in Atlantic forest remnants. Little is known about its population structure and the forest fragments effects over them. Therefore, the realization of a population study of this species is relevant, since it contributes to the comprehension of the forest fragmentation effects in the genetic variability of this group. The ultimate goal of this research was to characterize the genetic and morphological variability of this species, usinging morphological tools (Geometric Morphometrics of forewings and Fluctuation Asymmetry) and molecular tools (Microsatellite DNA and Mitocondrial DNA). Thus, we have worked with 293 samples of E. pleosticta, which were collected from three forest fragments in São Paulo state. For the morphological analyses, 18 landmarks were plotted in the vein intersections of the right forewing of each bee. On the Microsatellite DNA analysis, we have worked with eight heterologous loci and on the Mitocondrial DNA analysis, we amplified the Cytochrome B segments to 20 bees per locality. In the Geometric Morphometry and DNA Microsatellites analyzes, two groups were formed from the studied localities, which corroborated to the characteristics of phytophysiognomy, climate, altitude and geographic distance shared between the localities. Our data suggest the presence of locally adapted ecotypes, which can be explained by phenotypic plasticity, which is very common in insects living in different environments. In the Fluctuation Asymmetry analysis, we observed significant values of Fluctuation and Directional Asymmetry for all studied localities. In the mitochondrial DNA analysis, we found nine haplotypes with nucleotide diversity (? = 0.01636) and haplotypic diversity (Hd = 0.777), where only one was shared (H2). The Fst pairwise test indicated population genetic structuring and, in AMOVA, the highest rate of variation was observed when we considered the structuring of a single group with interpopulation variation (61.9%). The Mantel test performed for both genetic and morphological distances, did not present correlation when related to geographic distance. The disagreement between the molecular markers has already been reported in other studies and can be explained by the different rate of evolution of these markers, since the mitochondrial marker is more conserved when compared to the microsatellite. Together, these markers indicate the formation of locally adapted subpopulations (ecotypes) for the species E. pleosticta, probably due to the recent cases of habitat fragmentation.

Fonte de riquezas supostamente inesgotáveis, os oceanos e as zonas costeiras há muito tempo servem de depósito para todo tipo de resíduo produzido pelo homem, desde águas residuais a todo tipo de resíduos sólidos descartados inadequadamente e que acabam por originar o lixo marinho. A Baía de Guanabara é um reflexo histórico dessas ações mal geridas em terra e que acabam refletidas em seu espelho dágua. O presente estudo procura fazer uma analise sobre as origens do lixo marinho na Enseada de Jurujuba, localizada na Baía de Guanabara, e seu principal canal de drenagem, o Canal de São Francisco (CSF), com ênfase ao descarte de resíduos nas comunidades localizadas a montante do canal. Apresenta também uma avaliação da experiência de projetos de intervenção e prevenção à geração do lixo marinho, com destaque a um projeto de coleta de lixo flutuante com uso de embarcação, bem como a iniciativa da Prefeitura de Niterói em um Projeto de Gestão Integrada de Resíduos no alto da bacia contribuinte ao CSF. O trabalho foi estruturado através de observações de campo, entrevistas, analise de relatórios dos projetos envolvidos, bem como consulta a sites e blogs relacionados ao assunto. O fato de resíduos sólidos terminarem em um corpo hídrico torna sua retirada e destinação adequadas muito mais complicadas do que em terra, evidenciando a complexidade do lixo marinho. Os resultados apontam para a necessidade de mais estudos nas áreas periféricas, que abrangem a maior parte da população, com vista à integração de politicas públicas no planejamento de ações por bacias ou microbacias hidrográficas e como forma de prevenção à geração do lixo marinho e melhora da qualidade de vida dessas populações. / Supposedly inexhaustible source of wealth, the oceans and coastal zones have long serve as a deposit for all types of waste produced by man, from wastewater to all types of solid waste disposed improperly, which eventually lead marine debris. Guanabara Bay is a historical result of these actions mismanaged on land and end up reflected in its water mirror. This study seeks to make an analysis of the origins of marine debris in Jurujuba Inlet, located in Guanabara Bay, and its main drainage channel, the Canal de São Francisco (CSF), with emphasis on waste disposal in communities located upstream channel. It also presents a review of the experience from intervention and prevention projects for the generation of marine debris, especially a project to collect floating debris with the use of a specific vessel, and the initiative by the Municipality of Niterói in a Project of Integrated Waste Management above of the tributary basin of the CSF. The work was structured through field observations, interviews, review of project reports involved, as well as consultation to websites and blogs related to the subject. The fact that solid waste ending in a water body makes its removal and proper disposal much more complicated than on land, showing the complexity of marine debris. The results point to the need for more studies in suburban areas, which cover the majority of the population, with the integration of public policies for action planning for river basins or watersheds and in order to prevent the generation of marine debris and to improve the quality of life of these populations .

Como tópico de fundamental importância na robótica, o planejamento de rotas tem encontrado excelentes resultados nos últimos anos através da utilização de algoritmos baseados no conceito de árvore de exploração rápida, RRT. No entanto, a aplicação desses métodos em sistemas robóticos espaciais revela um cenário ainda a ser explorado. O comportamento não-holonômico e a presença de singularidades dinâmicas são alguns fatores que dificultam a consideração de obstáculos no planejamento de rotas desses sistemas. Além disso, os trabalhos relacionados ao planejamento de movimento para manipuladores espaciais mostram-se concentrados na estratégia ponto-a-ponto, com interesse especial nos aspectos particulares da dinâmica desses sistemas. De modo geral, para manipuladores espaciais, o planejamento de trajetória envolvendo o desvio de obstáculos depende de uma rota previamente computada. Contudo, essa tarefa carece de formulações ou técnicas solidificadas, sobretudo para manipuladores espaciais de base livre flutuante. Com esta motivação, o trabalho proposto nesta dissertação de mestrado cria um planejador de rotas com suporte a desvio de obstáculos para um manipulador espacial planar de base livre flutuante. O modelo dinâmico utilizado é baseado no conceito de manipulador dinamicamente equivalente e incorporado a um algoritmo baseado no conceito de RRT. / As major challenge in the field of robotics, path planning has experienced successful results in recent years by means of the RRT algorithm. However, the application of such algorithms in space manipulators reveals a scenario yet to be explored. The non-holonomic behavior, added to the presence of dynamic singularities are only a few factors that make collision-avoidance path planning of these systems such a hard task. Besides, works in the field of motion planning of space manipulators often concentrate in the strategy pointto- point, with particular interest in the complex dynamics of such systems. As a rule of thumb, collision-avoidance for space manipulators depends on a previous computed path. However, this task still lacks robust formulations, specially in the case of free-floating manipulators. With this motivation, the proposed work creates a collision-avoiding path planning for a free-floating planar manipulator. The dynamic model is based on the Dynamically Equivalent Manipulator and the concept of Rapidly-Exploring Random Trees serves as a frame for the developed algorithm.

Fonte de riquezas supostamente inesgotáveis, os oceanos e as zonas costeiras há muito tempo servem de depósito para todo tipo de resíduo produzido pelo homem, desde águas residuais a todo tipo de resíduos sólidos descartados inadequadamente e que acabam por originar o lixo marinho. A Baía de Guanabara é um reflexo histórico dessas ações mal geridas em terra e que acabam refletidas em seu espelho dágua. O presente estudo procura fazer uma analise sobre as origens do lixo marinho na Enseada de Jurujuba, localizada na Baía de Guanabara, e seu principal canal de drenagem, o Canal de São Francisco (CSF), com ênfase ao descarte de resíduos nas comunidades localizadas a montante do canal. Apresenta também uma avaliação da experiência de projetos de intervenção e prevenção à geração do lixo marinho, com destaque a um projeto de coleta de lixo flutuante com uso de embarcação, bem como a iniciativa da Prefeitura de Niterói em um Projeto de Gestão Integrada de Resíduos no alto da bacia contribuinte ao CSF. O trabalho foi estruturado através de observações de campo, entrevistas, analise de relatórios dos projetos envolvidos, bem como consulta a sites e blogs relacionados ao assunto. O fato de resíduos sólidos terminarem em um corpo hídrico torna sua retirada e destinação adequadas muito mais complicadas do que em terra, evidenciando a complexidade do lixo marinho. Os resultados apontam para a necessidade de mais estudos nas áreas periféricas, que abrangem a maior parte da população, com vista à integração de politicas públicas no planejamento de ações por bacias ou microbacias hidrográficas e como forma de prevenção à geração do lixo marinho e melhora da qualidade de vida dessas populações. / Supposedly inexhaustible source of wealth, the oceans and coastal zones have long serve as a deposit for all types of waste produced by man, from wastewater to all types of solid waste disposed improperly, which eventually lead marine debris. Guanabara Bay is a historical result of these actions mismanaged on land and end up reflected in its water mirror. This study seeks to make an analysis of the origins of marine debris in Jurujuba Inlet, located in Guanabara Bay, and its main drainage channel, the Canal de São Francisco (CSF), with emphasis on waste disposal in communities located upstream channel. It also presents a review of the experience from intervention and prevention projects for the generation of marine debris, especially a project to collect floating debris with the use of a specific vessel, and the initiative by the Municipality of Niterói in a Project of Integrated Waste Management above of the tributary basin of the CSF. The work was structured through field observations, interviews, review of project reports involved, as well as consultation to websites and blogs related to the subject. The fact that solid waste ending in a water body makes its removal and proper disposal much more complicated than on land, showing the complexity of marine debris. The results point to the need for more studies in suburban areas, which cover the majority of the population, with the integration of public policies for action planning for river basins or watersheds and in order to prevent the generation of marine debris and to improve the quality of life of these populations .