The skin cancer is the abnormal and uncontrolled growth of the cells that compose the skin, disposing in formats different from borders, colors, sizes and symmetry creating different types. In general lines, the forms of the stains are geometrically irregular. As many forms in the nature cannot be explained in the molds of the conventional geometry, scientists developed the geometry fractal to classify certain objects that don't possess dimension whole, but fractional. The dimension fractal can characterize group or object, for the first it is the number that informs us how densely the group it occupies the metric space where he meets and for the second, the irregularity of your contour. The illustrations can be also differentiated through the index of compactness, in the index of variation of colors and your way through the first idiosyncrasy of the ellipse. This group of parameters was applied for the differentiation of skin stains. In this work grew a software to esteem the dimension fractal of skin stains (benign and malignant) using the called method Box Counting for the estimate of the dimension fractal, the index of variation of colors to quantify the number of colors of the stain, the index of compactness to evaluate the existent relationship between the area of the illustration and the area of the circle with same perimeter of the illustration and the first idiosyncrasy of the ellipse for comparison with a circumference. The parameter that allowed to differentiate the skin stains was the dimension fractal. / O câncer de pele é o crescimento anormal e descontrolado das células que compõem a pele. Dispõe-se em formatos diferentes de bordas, cores, tamanhos e simetria, dando origem a diferentes tipos. As formas das manchas de pele são geometricamente irregulares. Como muitas formas na natureza não podem ser explicadas nos moldes da geometria convencional, cientistas desenvolveram a geometria fractal para classificar certos objetos intrincados que não possuem dimensão inteira, mas sim fracionária. A dimensão fractal pode caracterizar conjunto ou objeto, para o conjunto é o número que nos informa o quão densamente o conjunto ocupa o espaço métrico onde ele se encontra e, para o segundo objeto, a irregularidade do seu contorno. As figuras podem ser também diferenciadas por meio do índice de compacidade, do índice de variação de cores e sua forma por meio da primeira excentricidade da elipse. Este conjunto de parâmetros aplicou-se para a diferenciação de manchas de pele. Neste trabalho desenvolveu-se um software para estimar a dimensão fractal de manchas de pele (benignas e malignas), estruturado na aplicação do método chamado Box Counting para a estimativa da dimensão fractal, o índice de variação de cores para quantificar o número de cores da mancha, o índice de compacidade para avaliar a relação existente entre a área da figura e a área do círculo com mesmo perímetro da figura e a primeira excentricidade da elipse para comparação com uma circunferência. O parâmetro que permitiu diferenciar quantitativamente as manchas de pele foi a dimensão fractal.

Submitted by FERNANDO PEREIRA DOS SANTOS null (fernando_persan@hotmail.com) on 2016-06-30T21:35:05Z No. of bitstreams: 1 EstudoComparativo_FernandoPereiraSantos.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T12:57:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_fp_me_sjrp.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T12:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_fp_me_sjrp.pdf: 17823712 bytes, checksum: fd7d1643bbacb3313ced8e742fda123f (MD5) Previous issue date: 2016-06-16 / Neste trabalho é apresentada uma nova metodologia para a análise e classificação de lesões de pele. O modelo proposto foi dividido em quatro etapas que compreende o pré-processamento das imagens, a segmentação do objeto desejado, a extração de características e a classificação das lesões. Na etapa de pré-processamento, aplica-se o modelo de cor RGB, a quantização de cores e o filtro de difusão anisotrópica. Na segmentação, a imagem suavizada é submetida à operação de fechamento da morfologia matemática, estimativa de peso nos arcos do grafo e à transformada imagem-floresta com apenas duas sementes. A extração de características foi baseada na aplicação da regra ABCD. Na assimetria foi aplicado o conceito de razão de perpendiculares sobre a maior diagonal obtida e, para a borda, o produto vetorial e o ponto de inflexão foram implementados para fornecer o porcentual de curvatura do contorno. Para a cor, valores de média, variância, desvio padrão, homogeneidade e contraste foram calculados. Para a estrutura diferencial foi desenvolvido a dimensão fractal e a energia. Na última etapa, classificação, a floresta de caminhos ótimos foi utilizada. Os resultados da classificação são apresentados por malignidade, quando todos os tipos de lesões estão juntos, e por categorias, quando os tipos de lesão são agrupados dois a dois. Para obter o modelo proposto foram efetuados diversos testes com modelos de cor diferentes, forma de aplicação da quantização, diferenciação no cálculo da quantidade de iterações do filtro de difusão anisotrópica e possibilidade de não aplicar a morfologia matemática. / In this paper a new methodology for the analysis and classification of skin lesions is presented. The suggested model is divided into four steps which comprise the pre processing of images, segmentation of the desired object, feature extraction and lesions classification. In the pre processing step, it is applied the RGB color model, color quantization and anisotropic diffusion filter. In segmentation, the smoothed image is submitted to the closing operation of mathematical morphology, arc-weight estimation in the graph and the image-foresting transform with only two seeds. The feature extraction is based on the application of ABCD rule. In asymmetry was applied the perpendicular ratio concept on the greater diagonal obtained and, to the border, the vector product and the inflection point were implemented to provide the contour curvature percentage. For color, average values, variance, standard deviation, homogeneity and contrast were calculated. For differential structure was developed fractal dimension and energy. In the last stage, classification, optimum-path forest was used. The classification results are presented by malignancy, when all types of lesions are together, and by categories, when the types of lesions are grouped two by two. For the model were performed several tests with different color models, the form of application the quantization, differentiation in the calculation of the quantity of filter iterations of anisotropic diffusion and the possibility of not applying the mathematical morphology.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaroBN_TESE.pdf: 1929903 bytes, checksum: 92f40cf4d3b6ab5536ad5ad3d2aa192a (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / The present study provides a methodology that gives a predictive character the computer simulations based on detailed models of the geometry of a porous medium. We using the software FLUENT to investigate the flow of a viscous Newtonian fluid through a random fractal medium which simplifies a two-dimensional disordered porous medium representing a petroleum reservoir. This fractal model is formed by obstacles of various sizes, whose size distribution function follows a power law where exponent is defined as the fractal dimension of fractionation Dff of the model characterizing the process of fragmentation these obstacles. They are randomly disposed in a rectangular channel. The modeling process incorporates modern concepts, scaling laws, to analyze the influence of heterogeneity found in the fields of the porosity and of the permeability in such a way as to characterize the medium in terms of their fractal properties. This procedure allows numerically analyze the measurements of permeability k and the drag coefficient Cd proposed relationships, like power law, for these properties on various modeling schemes. The purpose of this research is to study the variability provided by these heterogeneities where the velocity field and other details of viscous fluid dynamics are obtained by solving numerically the continuity and Navier-Stokes equations at pore level and observe how the fractal dimension of fractionation of the model can affect their hydrodynamic properties. This study were considered two classes of models, models with constant porosity, MPC, and models with varying porosity, MPV. The results have allowed us to find numerical relationship between the permeability, drag coefficient and the fractal dimension of fractionation of the medium. Based on these numerical results we have proposed scaling relations and algebraic expressions involving the relevant parameters of the phenomenon. In this study analytical equations were determined for Dff depending on the geometrical parameters of the models. We also found a relation between the permeability and the drag coefficient which is inversely proportional to one another. As for the difference in behavior it is most striking in the classes of models MPV. That is, the fact that the porosity vary in these models is an additional factor that plays a significant role in flow analysis. Finally, the results proved satisfactory and consistent, which demonstrates the effectiveness of the referred methodology for all applications analyzed in this study. / O presente trabalho proporciona uma metodologia que d? um car?ter preditivo ?s simula??es computacionais baseadas em modelos detalhados da geometria porosa de um meio. N?s utilizando o software FLUENT para investigar o escoamento de um fluido newtoniano viscoso atrav?s de um meio fractal aleat?rio que simplifica um meio poroso desordenado bidimensional representando um reservat?rio de petr?leo. Este modelo fractal ? formado por obst?culos de diversos tamanhos, cuja fun??o de distribui??o segue uma lei de pot?ncia, onde o expoente ? definido como sendo a dimens?o fractal de fracionamento Dff do modelo e caracteriza o processo de fragmenta??o desses obst?culos. Eles s?o aleatoriamente dispostos em um canal retangular. O processo de modelagem incorpora conceitos modernos, leis de escala, para analisar a influ?ncia das heterogeneidades encontradas nos campos da porosidade e da permeabilidade de tal maneira que se possa caracterizar o meio em fun??o de suas propriedades fractais. Este procedimento permite analisar numericamente as medidas da permeabilidade k e do coeficiente de arrasto Cd propondo rela??es, tipo lei de pot?ncia, para essas propriedades sobre v?rios esquemas de modelagem. O prop?sito desta pesquisa ? estudar a variabilidade proporcionada por estas heterogeneidades onde o campo de velocidade e outros detalhes da din?mica dos fluidos viscosos s?o obtidos resolvendo numericamente as equa??es da continuidade e de Navier-Stokes no n?vel de poros e observar como a dimens?o fractal de fracionamento do modelo pode afetar as suas propriedades hidrodin?micas. Neste estudo foram consideradas duas classes de modelos, modelos com porosidade constante, MPC, e modelos com porosidade vari?vel, MPV. Os resultados permitiram-nos encontrar rela??es num?ricas entre a permeabilidade, coeficiente de arrasto e os par?metros geom?tricos do modelo. Com base nestes resultados num?ricos propusemos rela??es de escala envolvendo os par?metros relevantes do fen?meno. Nesta pesquisa foram determinadas equa??es anal?ticas para Dff em fun??o dos par?metros geom?tricos dos modelos. Constatamos tamb?m uma rela??o entre a permeabilidade e o coeficiente de arrasto onde uma ? inversamente proporcional ? outra. Quanto ? diferen?a de comportamento ela ? mais marcante nas classes de modelos MPV. Isto ?, o fato da porosidade variar nestes modelos constitui um fator adicional que desempenha um papel significativo na an?lise de fluxo. Finalmente, os resultados encontrados se mostraram consistentes e satisfat?rios, o que demonstra a efic?cia da referida metodologia para todas as aplica??es analisadas nesta pesquisa.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RossanaMSC.pdf: 3237270 bytes, checksum: 01cfb4de4da5c1c94fba895ebbbdddb1 (MD5) Previous issue date: 2009-09-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The bidimensional periodic structures called frequency selective surfaces have been well investigated because of their filtering properties. Similar to the filters that work at the traditional radiofrequency band, such structures can behave as band-stop or pass-band filters, depending on the elements of the array (patch or aperture, respectively) and can be used for a variety of applications, such as: radomes, dichroic reflectors, waveguide filters, artificial magnetic conductors, microwave absorbers etc. To provide high-performance filtering properties at microwave bands, electromagnetic engineers have investigated various types of periodic structures: reconfigurable frequency selective screens, multilayered selective filters, as well as periodic arrays printed on anisotropic dielectric substrates and composed by fractal elements. In general, there is no closed form solution directly from a given desired frequency response to a corresponding device; thus, the analysis of its scattering characteristics requires the application of rigorous full-wave techniques. Besides that, due to the computational complexity of using a full-wave simulator to evaluate the frequency selective surface scattering variables, many electromagnetic engineers still use trial-and-error process until to achieve a given design criterion. As this procedure is very laborious and human dependent, optimization techniques are required to design practical periodic structures with desired filter specifications. Some authors have been employed neural networks and natural optimization algorithms, such as the genetic algorithms and the particle swarm optimization for the frequency selective surface design and optimization. This work has as objective the accomplishment of a rigorous study about the electromagnetic behavior of the periodic structures, enabling the design of efficient devices applied to microwave band. For this, artificial neural networks are used together with natural optimization techniques, allowing the accurate and efficient investigation of various types of frequency selective surfaces, in a simple and fast manner, becoming a powerful tool for the design and optimization of such structures / As estruturas planares peri?dicas bidimensionais, conhecidas como Superf?cies Seletivas de Frequ?ncia, t?m sido bastante estudadas por causa da propriedade de filtragem de frequ?ncia que apresentam. Similares aos filtros que operam na faixa tradicional de radiofrequ?ncia, tais estruturas podem apresentar caracter?sticas espectrais de filtros rejeitafaixa ou passa-faixa, dependendo do tipo de elemento do arranjo (patch ou abertura, respectivamente) e podem ser utilizadas em uma variedade de aplica??es, tais como radomes, refletores dicr?icos, filtros de micro-ondas, condutores magn?ticos artificiais, absorvedores etc. Para melhorar o desempenho de tais dispositivos eletromagn?ticos e investigar suas propriedades, muitos estudiosos t?m analisado v?rios tipos de estruturas peri?dicas: superf?cies seletivas de frequ?ncia reconfigur?veis, filtros de m?ltiplas camadas seletivas, al?m de arranjos peri?dicos impressos sobre substratos diel?tricos anisotr?picos e que utilizam geometrias fractais na sua forma??o. Em geral, n?o existe uma solu??o anal?tica diretamente extra?da a partir da resposta em frequ?ncia de um dispositivo; desta forma, a an?lise de suas caracter?sticas espectrais requer a aplica??o de t?cnicas de onda completa rigorosas, como o m?todo da equa??o integral, por exemplo. Al?m disso, devido ? complexidade computacional exigida para a implementa??o destes m?todos, muitos estudiosos ainda utilizam a investiga??o por tentativa e erro, para alcan?ar crit?rios satisfat?rios ao projeto dos dispositivos. Como este procedimento ? muito trabalhoso e dependente do homem, faz-se necess?rio o emprego de t?cnicas de otimiza??o que acelerem a obten??o de estruturas peri?dicas com especifica??es de filtragem desejadas. Alguns autores t?m utilizado redes neurais artificiais e algoritmos de otimiza??o natural, como os algoritmos gen?ticos e a otimiza??o por enxame de part?culas no projeto e otimiza??o das superf?cies seletivas de frequ?ncia. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo mais aprofundado sobre o comportamento eletromagn?tico das estruturas peri?dicas seletivas de frequ?ncia, possibilitando a obten??o de dispositivos eficientes e aplic?veis na faixa de micro-ondas. P ra isto, redes neurais artificiais s?o utilizadas em conjunto com t?cnicas de otimiza??o baseadas na natureza, permitindo a investiga??o precisa e eficiente de v?rios tipos de superf?cies seletivas de frequ?ncia, de forma simples e r?pida, tornando-se, portanto, uma poderosa ferramenta de projeto e otimiza??o de tais estruturas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClarissaLN_TESE.pdf: 4153617 bytes, checksum: 6a9b7ed40b1f66da758afee4efaf74e9 (MD5) Previous issue date: 2013-04-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this thesis, a frequency selective surface (FSS) consists of a two-dimensional periodic structure mounted on a dielectric substrate, which is capable of selecting signals in one or more frequency bands of interest. In search of better performance, more compact dimensions, low cost manufacturing, among other characteristics, these periodic structures have been continually optimized over time. Due to its spectral characteristics, which are similar to band-stop or band-pass filters, the FSSs have been studied and used in several applications for more than four decades. The design of an FSS with a periodic structure composed by pre-fractal elements facilitates the tuning of these spatial filters and the adjustment of its electromagnetic parameters, enabling a compact design which generally has a stable frequency response and superior performance relative to its euclidean counterpart. The unique properties of geometric fractals have shown to be useful, mainly in the production of antennas and frequency selective surfaces, enabling innovative solutions and commercial applications in microwave range. In recent applications, the FSSs modify the indoor propagation environments (emerging concept called wireless building ). In this context, the use of pre-fractal elements has also shown promising results, allowing a more effective filtering of more than one frequency band with a single-layer structure. This thesis approaches the design of FSSs using pre-fractal elements based on Vicsek, Peano and teragons geometries, which act as band-stop spatial filters. The transmission properties of the periodic surfaces are analyzed to design compact and efficient devices with stable frequency responses, applicable to microwave frequency range and suitable for use in indoor communications. The results are discussed in terms of the electromagnetic effect resulting from the variation of parameters such as: fractal iteration number (or fractal level), scale factor, fractal dimension and periodicity of FSS, according the pre-fractal element applied on the surface. The analysis of the fractal dimension s influence on the resonant properties of a FSS is a new contribution in relation to researches about microwave devices that use fractal geometry. Due to its own characteristics and the geometric shape of the Peano pre-fractal elements, the reconfiguration possibility of these structures is also investigated and discussed. This thesis also approaches, the construction of efficient selective filters with new configurations of teragons pre-fractal patches, proposed to control the WLAN coverage in indoor environments by rejecting the signals in the bands of 2.4~2.5 GHz (IEEE 802.11 b) and 5.0~6.0 GHz (IEEE 802.11a). The FSSs are initially analyzed through simulations performed by commercial software s: Ansoft DesignerTM and HFSSTM. The fractal design methodology is validated by experimental characterization of the built prototypes, using alternatively, different measurement setups, with commercial horn antennas and microstrip monopoles fabricated for low cost measurements / Nesta tese, uma superf?cie seletiva de frequ?ncia (FSS) consiste de uma estrutura peri?dica bidimensional montada sobre um substrato diel?trico, que ? capaz de selecionar sinais em uma ou mais faixas de frequ?ncias de interesse. Em busca da obten??o de um melhor desempenho, dimens?es mais compactas, baixo custo de fabrica??o, entre outras caracter?sticas, estas estruturas peri?dicas t?m sido continuamente otimizadas ao longo do tempo. Devido ?s suas caracter?sticas espectrais, que s?o similares as de filtros rejeita-faixa ou passa-faixa, as FSSs t?m sido estudadas e usadas em aplica??es diversas por mais de quatro d?cadas. O projeto de uma FSS com uma estrutura peri?dica composta de elementos pr?fractais facilita a sintonia destes filtros espaciais e o ajuste de seus par?metros eletromagn?ticos, possibilitando uma constru??o compacta, que, em geral, apresenta uma resposta est?vel em frequ?ncia e desempenho superior em rela??o ? sua contrapartida euclidiana. As propriedades ?nicas dos fractais geom?tricos t?m-se mostrado bastante ?teis, principalmente para a constru??o de antenas e superf?cies seletivas de frequ?ncia, permitindo solu??es inovadoras e aplica??es comerciais na faixa de micro-ondas. Em aplica??es mais recentes, as FSSs modificam os ambientes de propaga??o indoor (conceito emergente chamado de wireless building ). Neste contexto, o uso de elementos pr?-fractais tamb?m tem apresentado resultados promissores, tornando mais efetiva a filtragem de mais de uma faixa de frequ?ncias com uma estrutura de camada simples. Esta tese aborda o projeto de FSSs com elementos pr?-fractais baseados nas geometrias de Vicsek, Peano e dos ter?gonos, que funcionam como filtros espaciais do tipo rejeita-faixa. As propriedades de transmiss?o das superf?cies peri?dicas s?o analisadas para a concep??o de dispositivos eficientes, compactos e com respostas est?veis em frequ?ncia, aplic?veis na faixa de micro-ondas e adequados para utiliza??es em comunica??es indoor. Os resultados s?o discutidos em termos do efeito eletromagn?tico decorrente da varia??o de par?metros como, n?mero de itera??es fractais (ou n?vel do fractal), fator de escala, dimens?o fractal e periodicidade da FSS, de acordo com o elemento pr?-fractal utilizado. A an?lise da influ?ncia da dimens?o fractal sobre as propriedades de resson?ncia de uma FSS ? uma contribui??o nova no que diz respeito ?s pesquisas com dispositivos de micro-ondas que utilizam geometrias fractais. Devido ?s caracter?sticas pr?prias e a forma geom?trica dos elementos pr?-fractais de Peano, a possibilidade de reconfigura??o destas estruturas tamb?m ? investigada e discutida. Esta tese aborda ainda, a constru??o de filtros seletivos eficientes com novas configura??es de patches pr?-fractais do tipo ter?gonos, propostos para controle de cobertura WLAN em ambientes indoor, rejeitando os sinais nas faixas de 2,4~2,5 GHz (IEEE 802.11b) e 5,0~6,0 GHz (IEEE 802.11a). As FSSs s?o analisadas inicialmente por meio de simula??es executadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e HFSSTM. A metodologia de projeto ? validada atrav?s da caracteriza??o experimental dos prot?tipos constru?dos utilizando, alternativamente, diferentes setups de medi??o, com antenas corneta comerciais e monopolos de microfita de fabrica??o pr?pria para medi??es de baixo custo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloRS_TESE.pdf: 2113878 bytes, checksum: 1cc62a66f14cc48f2e97f986a4dbbb8d (MD5) Previous issue date: 2014-01-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This thesis describes design methodologies for frequency selective surfaces (FSSs) composed of periodic arrays of pre-fractals metallic patches on single-layer dielectrics (FR4, RT/duroid). Shapes presented by Sierpinski island and T fractal geometries are exploited to the simple design of efficient band-stop spatial filters with applications in the range of microwaves. Initial results are discussed in terms of the electromagnetic effect resulting from the variation of parameters such as, fractal iteration number (or fractal level), fractal iteration factor, and periodicity of FSS, depending on the used pre-fractal element (Sierpinski island or T fractal). The transmission properties of these proposed periodic arrays are investigated through simulations performed by Ansoft DesignerTM and Ansoft HFSSTM commercial softwares that run full-wave methods. To validate the employed methodology, FSS prototypes are selected for fabrication and measurement. The obtained results point to interesting features for FSS spatial filters: compactness, with high values of frequency compression factor; as well as stable frequency responses at oblique incidence of plane waves. This thesis also approaches, as it main focus, the application of an alternative electromagnetic (EM) optimization technique for analysis and synthesis of FSSs with fractal motifs. In application examples of this technique, Vicsek and Sierpinski pre-fractal elements are used in the optimal design of FSS structures. Based on computational intelligence tools, the proposed technique overcomes the high computational cost associated to the full-wave parametric analyzes. To this end, fast and accurate multilayer perceptron (MLP) neural network models are developed using different parameters as design input variables. These neural network models aim to calculate the cost function in the iterations of population-based search algorithms. Continuous genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and bees algorithm (BA) are used for FSSs optimization with specific resonant frequency and bandwidth. The performance of these algorithms is compared in terms of computational cost and numerical convergence. Consistent results can be verified by the excellent agreement obtained between simulations and measurements related to FSS prototypes built with a given fractal iteration / Esta tese descreve metodologias de projeto para superf?cies seletivas de frequ?ncia (FSSs) compostas por arranjos peri?dicos de patches met?licos pr?-fractais impressos em camadas diel?tricas simples (FR4, RT/duroid). As formas apresentadas pelas geometrias correspondentes ? ilha de Sierpinski e ao fractal T s?o exploradas para o projeto simples de filtros espaciais rejeita-faixa eficientes com aplica??es na faixa de micro-ondas. Resultados iniciais s?o discutidos em termos do efeito eletromagn?tico decorrente da varia??o de par?metros como, n?mero de itera??es fractais (ou n?vel do fractal), fator de itera??o fractal, e periodicidade da FSS, dependendo do elemento pr?-fractal utilizado (ilha de Sierpinski ou fractal T). As propriedades de transmiss?o destes arranjos peri?dicos propostos s?o investigadas atrav?s de simula??es realizadas pelos programas comerciais Ansoft DesignerTM e Ansoft HFSSTM, que executam m?todos de onda completa. Para validar a metodologia empregada, prot?tipos de FSS s?o selecionados para fabrica??o e medi??o. Os resultados obtidos apontam caracter?sticas interessantes para filtros espaciais de FSS, tais como: estrutura compacta, com maiores fatores de compress?o de frequ?ncia; al?m de respostas est?veis em frequ?ncia com rela??o ? incid?ncia obl?qua de ondas planas. Esta tese aborda ainda, como enfoque principal, a aplica??o de uma t?cnica alternativa de otimiza??o eletromagn?tica (EM) para an?lise e s?ntese de FSSs com motivos fractais. Em exemplos de aplica??o desta t?cnica, elementos pr?-fractais de Vicsek e Sierpinski s?o usados no projeto ?timo das estruturas de FSS. Baseada em ferramentas de intelig?ncia computacional, a t?cnica proposta supera o alto custo computacional proveniente das an?lises param?tricas de onda completa. Para este fim, s?o desenvolvidos modelos r?pidos e precisos de rede neural do tipo perceptron de m?ltiplas camadas (MLP) utilizando diferentes par?metros como vari?veis de entrada do projeto. Estes modelos de rede neural t?m como objetivo calcular a fun??o custo nas itera??es dos algoritmos de busca populacional. O algoritmo gen?tico cont?nuo (GA), a otimiza??o por enxame de part?culas (PSO), e o algoritmo das abelhas (BA), s?o usados para a otimiza??o das FSSs com valores espec?ficos de frequ?ncia de resson?ncia e largura de banda. O desempenho destes algoritmos ? comparado em termos do custo computacional e da 13 converg?ncia num?rica. Resultados consistentes podem ser verificados atrav?s da excelente concord?ncia obtida entre simula??es e medi??es referentes aos prot?tipos de FSS constru?dos com uma dada itera??o fractal

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosHOC_TESE.pdf: 15589268 bytes, checksum: 5a0a25bd59fcc76f4d53ba73163991d0 (MD5) Previous issue date: 2013-12-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this paper we investigate the spectra of band structures and transmittance in magnonic quasicrystals that exhibit the so-called deterministic disorders, specifically, magnetic multilayer systems, which are built obeying to the generalized Fibonacci (only golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) and nickel mean (NM) cases) and k-component Fibonacci substitutional sequences. The theoretical model is based on the Heisenberg Hamiltonian in the exchange regime, together with the powerful transfer matrix method, and taking into account the RPA approximation. The magnetic materials considered are simple cubic ferromagnets. Our main interest in this study is to investigate the effects of quasiperiodicity on the physical properties of the systems mentioned by analyzing the behavior of spin wave propagation through the dispersion and transmission spectra of these structures. Among of these results we detach: (i) the fragmentation of the bulk bands, which in the limit of high generations, become a Cantor set, and the presence of the mig-gap frequency in the spin waves transmission, for generalized Fibonacci sequence, and (ii) the strong dependence of the magnonic band gap with respect to the parameters k, which determines the amount of different magnetic materials are present in quasicrystal, and n, which is the generation number of the sequence k-component Fibonacci. In this last case, we have verified that the system presents a magnonic band gap, whose width and frequency region can be controlled by varying k and n. In the exchange regime, the spin waves propagate with frequency of the order of a few tens of terahertz (THz). Therefore, from a experimental and technological point of view, the magnonic quasicrystals can be used as carriers or processors of informations, and the magnon (the quantum spin wave) is responsible for this transport and processing / Neste trabalho investigamos espectros de estruturas de banda e de transmit?ncia em quasicristais magn?nicos que apresentam as chamadas desordens determin?sticas, especificamente, sistemas de multicamadas magn?ticas que s?o constru?dos obedecendo as sequ?ncias substitutionais de Fibonacci generalizada (apenas os casos golden mean (GM), silver mean (SM), bronze mean (BM), copper mean (CM) e nickel mean (NM)) e k-componente de Fibonacci. O modelo te?rico ? baseado no hamiltoniano de Heisenberg para o regime de troca, juntamente com o poderoso m?todo da matriz transfer?ncia, e levando em conta a aproxima??o RPA. Os materiais magn?ticos considerados s?o ferromagnetos c?bicos simples. O principal interesse deste estudo ? investigar o efeito da quasi-periodicidade nas propriedades f?sicas dos sistemas citados analisando o comportamento da propaga??o de ondas de spin por meio dos espectros de dispers?o e de transmiss?o dos magnons nestas estruturas. Entre os resultados destacamos: (i) a fragmenta??o das bandas de volume que, no limite de altas gera??es, se tornam conjuntos de Cantor, e a presen?a da frequ?ncia de mid-gap na transmit?ncia das ondas de spin, na sequ?ncia de Fibonacci generalizada; e (ii) a forte depend?ncia do band gap magn?nico com rela??o aos par?metros k, que determina a quantidade de materiais magn?ticos diferentes presentes no quasi-cristal, e n, que ? o n?mero da gera??o da sequ?ncia k-componente de Fibonacci. Neste ?ltimo caso, verificamos que o sistema apresenta uma banda magn?nica proibida, cuja largura e regi?o de frequ?ncia podem ser controladas variando k e n. No regime de troca, as ondas de spin propagam-se com frequ?ncia da ordem de algumas dezenas de terahertz (THz). Portanto, do ponto de vista experimental e tecnol?gico, os quasi-cristais magn?nicos podem ser utilizados como transportadores ou processadores de informa??es, sendo o magnon (o quantum da onda de spin) o respons?vel por esse transporte e processamento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Images are relevant sources of information in many areas of science and technology. The processing of such information improves and optimizes its use. The image compression causes the information representation is more efficient, reducing the amount of data required to represent an image. The objective of this study is to evaluate the performance of Fractal Compression technique onto mammograms through an association between the objective criteria, provided by Peak Signal Noise Ration (PSNR); and the subjective criteria, given by visual analysis of an expert physician. Visual analysis was performed comparing mammograms compressed to different extents (compression rate) with the original image, where experts classified the compressed images as unacceptable , acceptable , good or great . In doing so, the optimal compression rate and PSNR values of mammograms was achieved, where images are considered acceptable according to experts. In order to compare the performance of fractal compression technique with another compression method, visual analysis was also done on images compressed by JPEG2000 method. / As imagens são fontes relevantes de informação em diversas áreas da ciência e tecnologia. O processamento dessas informações melhora e otimiza sua utilização. A compressão de imagens faz com que a representação da informação seja mais eficiente, reduzindo a quantidade de dados necessários para representar uma imagem. O objetivo deste trabalho é apresentar a avaliação do desempenho da compressão fractal aplicada a imagens mamográficas, pela combinação entre o critério objetivo, fornecido pela relação sinal ruído de pico (Peak Signal Noise Ratio - PSNR), e o critério subjetivo, especificado pela análise visual de médicos especialistas. A análise visual foi realizada comparando as imagens mamográficas comprimidas com diferentes taxas de compressão e a imagem original. Os especialistas classificaram as imagens comprimidas como \"inaceitável\", \"aceitável\", \"boa\" ou \"ótima\". Dessa maneira, conseguiu-se combinar a taxa de compressão e o valor de PSNR, para que as imagens comprimidas sejam consideradas aceitáveis pelos especialistas. Para avaliar o desempenho da compressão fractal foram realizados testes e análises visuais com as mesmas imagens utilizando o método de compressão JPEG2000. / Mestre em Ciências

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-06-01T16:45:23Z No. of bitstreams: 1 Fernanda Katharine de Souza Lins Borba.pdf: 4059966 bytes, checksum: cce20c494a8d5b3926e4508d0ff50750 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T16:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda Katharine de Souza Lins Borba.pdf: 4059966 bytes, checksum: cce20c494a8d5b3926e4508d0ff50750 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Chondroitin Sulfate (CS) and Glucosamine Sulfate (GS) are functional constituents of vertebrate tissues. GS is an amino sugar and CS is part of the glucosaminoglycans group (GAGs). Studies have suggested CS and GS to have anti-inflammatory properties, however it has also been shown that these compounds promote scarring and proliferation of fibroblasts, which express molecules important for blood vessel growth (angiogenesis). This study was aimed at evaluating the effects of CS and GS on in vitro models regarding cell viability (cytotoxicity - MTT), proliferation (BrdU incorporation) and differentiation (tubulogenesis in Matrigel support) on human umbilical vein endothelial cells (HUVEC line). In vivo angiogenesis was also evaluated in (1) extraembryonic membranes of Gallus domesticus (number of chorioallantoic vessels - CAM assay and vitelinic YSM assay; and fractal geometry analysis); (2) and subcutaneous tissue of adult mice (Mus muscullus) by hemoglobin quantification (Spectroscopy) in Gelfoam implants. In the HUVEC assay, both CS and GS (1-3000 g/mL) displayed partial cytotoxic effect (~50% viability), but only in the highest tested concentrations (3000 and 1000 g/mL). It was observed that CS (3 g/mL), but not GS, promoted proliferation and tubulogenesis of HUVEC in 40% (P < 0.05) and 64% (P < 0.05), respectively, relative to control (RPMI-1640 medium). These effects did not significantly differ from the respective 28% and 53% promoted by the well known angiogenic growth factor FGF-2 (50 ng/mL). In the in vivo vasculoangiogenesis YSM assay on 2 to 4-day old embryos, GS (0.001-0.1mg/disk) and, to a lesser extent, CS (0.030-0.1mg/disk) increased the amount of vessels relative to control (P < 0.05). The effects of administration of CS and GS (0.1mg/disk) did not differ from what was observed in groups treated with 50 ng/mL FGF2. In the CAM angiogenesis assay on 6 to 8-days old embryos, again both CS and GS increased the amount of vessels relative to control, but only in concentrations as high as 2.0 mg/disk. This effect was no different from what was observed in groups treated with 50 ng/mL FGF2. The pro-angiogenic effects of CS (2 mg/disk) in embryonary angiogenesis were confirmed in the advanced angiogenesis of mice: only the group treated with CS (2 mg/implant) displayed a significant increase in the amount of blood vessels, expressed as hemoglobin content (0.52 ± 0.08g/dL), relative to control (vehicle; PBS; 0.20 ± 0.07 g/dL). This pro-angiogenic effect was no different than that of FGF2 (0.53 ± 0.1g/dL). The in vitro and in vivo results indicate the pro-angiogenic properties of CS and GS. However, CS (GAG) was the more effective compound in the tests performed. As a constituent of proteoglycans, it is suggested that CS exerts its effects by interacting with FGF and other angiogenic factors in the extracellular matrix, stabilizing the receptor, and thus positively modulating the pro-angiogenic signal in endothelial cells. While the cellular mechanisms underlying CS and GS activity demand more specific research, there is an evident potential therapeutic use for both compounds in clinical situations, such as those related to vascular discrepancy. / Sulfato de glucosamina (SG) e Sulfato de condroitina (SC) são constituintes funcionais dos tecidos de vertebrados. O SG é um aminoaçúcar e o SC integra o grupo das glicosaminoglicanas (GAG). Estudos apontam propriedades antiinflamatórias do SC e SG, e demonstram ainda que essas substâncias promovem a cicatrização e a proliferação de fibroblastos, os quais expressam moléculas que atuam na formação de vasos sanguíneos (angiogênese). Os objetivos deste estudo foram avaliar a ação do SC e SG em modelos in vitro sobre a viabilidade (citotoxicidade pelo MTT), proliferação (incorporação por BrdU) e diferenciação (tubulogênese em suporte matrigel) na linhagem de células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC). Também se investigou a angiogênese in vivo: (1) em membranas anexas de embriões de Gallus domesticus (número de vasos corioalantóides - ensaio da CAM, e vitelínicos – ensaio da YSM; e análise por geometria fractal); (2) e no tecido subcutâneo de camundongos adultos por meio de quantificação da hemoglobina em implantes de Gelfoam. No ensaio com HUVEC, SC e SG (1-3000 g/mL) exerceram efeito citotóxico parcial (~50% de viabilidade), e somente nas respectivas maiores concentrações (3000 e 1000 g/mL). Verificou-se que o SC (3 g/mL), mas não o SG, estimulou a proliferação e a tubulogênese de HUVEC em 40% (p < 0,05) e em 64% (p < 0,05) respectivamente, em relação ao controle (meio RPMI-1640). Estes efeitos não diferiram estatisticamente dos 28% e 53%, respectivamente, promovidos pelo bem conhecido fator de crescimento angiogênico FGF-2 (50 ng/mL). No ensaio de vasculo-angiogênese na YSM de embriões de 2-4 dias de idade o SG (0,001-0,1mg/disco) principalmente, e o SC (0,030-0,1mg/disco) aumentaram o número de vasos em relação ao grupo controle (p < 0,05). Os efeitos da administração de SC e SG (0,1 mg/disco) não diferiram do observado no grupo tratado com 50 ng/mL de FGF-2. No ensaio de angiogênese na CAM de embriões de 6-8 dias de idade, ambos, SC e SG também elevaram o número de vasos em relação ao controle na concentração elevada de 2,0 mg/disco. Este efeito também não diferiu do observado no grupo exposto a 50 ng/mL de FGF- 2. O efeito pró-angiogênico do SC (2 mg/disco) na angiogênese embrionária foi confirmado na angiogênese avançada de camundongos adultos. Apenas o grupo que recebeu SC (2 mg/implante) mostrou um aumento significativo de vasos sanguíneos, expresso como conteúdo de hemoglobina (0,52 ± 0,08g/dL), comparado ao controle (veículo; PBS; 0,20 ± 0,07 g/dL). Este efeito pró-angiogênico não diferiu do obtido com FGF2 (0,53 ± 0.1g/dL). Os resultados in vitro e in vivo demonstram as propriedades pró-angiogênicas do SC e SG, contudo o SC (GAG) foi o mais efetivo nos ensaios. Como um constituinte de proteoglicanas, o SC sugere exercer seus efeitos pela interação com o FGF e outros fatores angiogênicos na matriz extracelular, estabilizando-os nos receptores e modulando assim, positivamente, o sinal pró-angiogênico nas células endoteliais. Embora mecanismos celulares subjacentes à atividade de SC e SG demandem mais estudos, evidencia-se um potencial papel terapêutico das duas substâncias em situações clínicas relacionadas à defasagem vascular.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work as main objective to evaluate the eletrogenic effect in preparations of Ãleum of rabbit fixes in chambers of Ãssing, in presence of supernatant of macrophages (S.MfS), stimulated with microcistin-LR (MCLR), of Microcystis aeruginosa. S.MfS estimulated with MCLR (3,2.10-7M; 9,6.10-7M e 3,2.10-6M), produces effect secretion, of the form dose-dependent; being that short circuit current (Isc), the secular chain variation (t) can be described for an equation of the type Isc = a . ekt for a correlation coefficient r = 0,9988 and Iscmaximo = 128,16  14,54 ÂA . cm-2. Later, was observed that the metabolic processes associatesâ geneses of the FSI, from stimulated macrophages, require the participation of a protein G, sensible pertussis active toxin. It was also verified that inhibing of protÃic synthesis, proteases, phosfolipase A2, ciclooxigenases, lipoxigenases, synthesis TNF-a, and antagonists of the PAF, they had reduced the FSI synthesis. With the application of monoclonal antibodies, it was verified that interleukin-b (IL-1b), was the main FSI; as also, that macrophages stimulated with MCLR, in the concentrations above, produced IL-1b and TNF-a, of form dose-dependent. The pay-treatment of the ileum mucosal with bumetanide, indomethacin, tetrodotoxin and HOE, disclosed that the secretory effect, by means of stimulated action of the S.MfS with MCLR is dependent of the secretion of ions chloride, with the participation of PAF, prostaglandins and mediators of the enteric nervous system. With this effect, it associates reduction of the transepitelial resistance (Rte), also mediated for prostaglandins, TNF-a, and indirectly IL-1b. The analysis of the coefficient of Hurst, disclosed that these effect had not occurred of random form, but had involved significant alterations in the kinetic parameters of the eletrogÃnic effect, to the level of the ileum mucosal. Macrophages stimulated for MCLR, produces and liberate more TNF-a of that IL-1b, to the Constant taxes, being this a linked characteristic to the type of employed stimulation. It is concluded, therefore, that MCLR stimulates macrophages to produce substances that can act as intestinal secretion factor, to the level of the ileum mucosal, involving chloride canals, reduction of the Rte, requesting for this, the participation of pro-inflammatory mediators and the enteric nervous system. / Este trabalho teve-se como principal objetivo, avaliar os efeitos eletrogÃnicos em preparaÃÃes de Ãleo de coelho fixadas em cÃmaras de Ãssing, em presenÃa de sobrenadante de macrÃfagos (S.MfS) estimulados com microcistina-LR MCLR de Microcystis aeruginosa. S.MfS estimulados com MCLR (3,2.10-7M; 9,6.10-7M e 3,2.10-6M), produz, de forma dose-dependente; sendo que a variaÃÃo temporal (t) da corrente de curto-circuito (Isc), pode ser descrita por uma equaÃÃo do tipo Isc = a . ekt; para um coeficiente de correlaÃÃo r = 0,9988 e Iscmaximo = 128,16  14,54 ÂÂcm-2. Posteriormente, observou-se que os processos metabÃlicos associados à gÃnese do fator deâ secreÃÃo intestinalâ (FSI), a partir de macrÃfagos estimulados, requer a participaÃÃo de uma proteÃna G sensÃvel à toxina pertusis ativa. Verificou-se tambÃm que inibidores de sÃntese protÃica, proteases, fosfolipase A2, cicloxigenases, lipoxigenases,; sÃntese de TNF-a e antagonista do PAF, reduziram a sÃntese de FSI. Com o emprego de anticorpos monoclonais, verificou-se que IL-1b era o principal FSI; como tambÃm, que macrÃfagos estimulados com MCLR, nas concentraÃÃes acima, reduziu IL-1b e TNF-a, de forma dose-dependente. O prÃ-tratamento da mucosa ileal com bumetanida, indometacina, tetrodotoxina e HOE, revelou que o efeito secretÃrio mediante aÃÃo do S.MfS estimulados com MCLR, à dependente da secreÃÃo de Ãons cloreto, com a participaÃÃo de PAF, prostaglandinas e mediadores do sistema nervoso entÃrico. A este efeito associa-se a diminuiÃÃo da resistÃncia transepitelial (Rte), tambÃm mediada por, prostaglandinas, PAF, TNF-a e, indiretamente, IL-1b. A anÃlise do coeficiente de Hurst (H), revelou que estes efeitos nÃo ocorreram ao acaso, mas envolveram alteraÃÃes significativas nos parÃmetros cinÃticos dos efeitos eletrogÃnicos, ao nÃvel da mucosa ileal. MacrÃfagos estimulados com MCLR produz e libera mais TNFa do que IL-1b, à taxas constantes ; sendo esta uma caracterÃstica atrelada ao tipo de estÃmulo empregado. Conclui-se, portanto, que MCLR estimula macrÃfagos a produzir substÃncias que podem atuar como fator de âsecreÃÃo intestinalâ ao nÃvel da mucosa ileal, envolvendo canais de cloreto, diminuiÃÃo de Rte; requisitando para isto, a participaÃÃo de mediadores prÃ-inflamatÃrios e do sistema nervoso entÃrico.