Identificação e predição do comportamento aeroelástico representa um grande desafio para a análise e controle de fenômenos aeroelásticos adversos. A modelagem aeroelástica requer informações tanto sobre a dinâmica estrutural quanto sobre o comportamento aerodinâmico não estacionário. No entanto, a maioria das metodologias disponíveis atualmente são baseadas no desacoplamento entre o modelo estrutural e o modelo aerodinâmico não estacionário. Conseqüentemente, métodos alternativos são bem vindos na área de pesquisa aerolástica. Entre os métodos alternativos está o funcional multicamada, que fornece uma rigorosa representação matemática apropriada para modelagem aeroelástica e pode ser obtido através de redes neurais artificiais. Esse trabalho apresenta uma aplicação desse método, consistindo de um procedimento de identificação baseado em redes neurais artificiais que representam o funcional da resposta aeroelástica. O modelo neural foi treinado usando o algoritmo de Levenberg-Marquardt, o qual tem sido considerado um método de otimização muito eficiente. Ele combina a garantia de convergência do método do gradiente e o alto desempenho do método de Newton, sem a necessidade de calcular as derivadas de segunda ordem. Um modelo de asa ensaiado em túnel de vento foi usado para fornecer a resposta aeroelástica. A asa foi fixada a uma mesa giratória e um motor elétrico lhe fornecia o movimento de incidência. Essa representação aeroelástica funcional foi testada para diversas condições operacionais do túnel de vento. Os resultados mostraram que o uso de redes neurais na identificação da resposta aeroelástica é um método alternativo promissor, o qual permite uma rápida avaliação da resposta aerolástica do modelo. / Identification and prediction of aeroelastic behavior presents a significant challenge for the analysis and control of adverse aeroelastic phenomena. Aeroelastic modeling requires information from both structural dynamics and unsteady aerodynamic behavior. However, the majority of methodologies available today are based on the decoupling of structural model from the unsteady aerodynamic model. Therefore, alternative methods are mostly welcome in the aeroelastic research field. Among the alternative methods there is the multi-layer functional (MLF), that allows a rigorous mathematical framework appropriate for aeroelastic modeling and can be realized by means of artificial neural networks. This work presents an identification procedure based on artificial neural networks to represent the motion-induced aeroelastic response functional. The neural network model has been trained using the Levenberg-Marquardt algorithm that has been considered a very efficient optimization method. It combines the guaranteed convergence of steepest descent and the higher performance of the Newton\'s method, without the necessity of second derivatives calculation. A wind tunnel aeroelastic wing model has been used to provide motion-induced aeroelastic responses. The wing has been fixed to a turntable, and an electrical motor provides the incidence motion to the wing. This aeroelastic functional representation is then tested for a range of the wind tunnel model operational boundaries. The results showed that the use of neural networks in the aeroelastic response identification is a promising alternative method, which allows fast evaluation of aeroelastic response model.

The objective of this study was to evaluate the influence of biofortification with selenium in the bioactive compounds of broccoli; to test their toxicity and mutagenicity in vivo to prove their safety for consumption; to develop microparticles by the spray dryer technique and to evaluate its physicochemical properties. The broccoli seedlings were biofortified through the addition of 2 mL of 50 μM sodium selenate solution 15 days after sowing (DAS), and collected 30 DAS. The samples were analyzed by different methods for the quantification of selenium (ICP-MS, benchtop and handheld EDXRF). The energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry made either in bench or in a portable equipment presented a good performance for the quantification of selenium, together with low cost and less analysis time. The selenium biofortification technique increased the concentration of this micronutrient in broccoli seedlings. In addition, it also allowed a significant increase in bioactive compounds, such as chlorophyll (12%), phenolic (26%) and flavonoid (19%) compounds, vitamin C (32%) and sulforaphane (12%), the main bioactive compound with anticarcinogenic potential. The efficiency of biofortification with selenium in the culture was verified, and toxicity and mutagenicity studies were conducted in female and male mice treated with different doses of selenium-biofortified broccoli seedlings. After 40 consecutive days of treatment, broccoli seedlings with selenium at doses of 45 and 70 μg Se/kg body weight resulted in significant changes in the relative weights of vital (liver, spleen and kidneys) and reproductive organs (ovary/testis), with the presence of histological alterations in the kidneys and spleen in mice of both sexes. In male mice, the dose of 70 μg Se/kg body weight increased the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes. In females this increase was not observed, demonstrating greater sensitivity of males to the treatment. Finally, microparticles of ethanolic extracts of broccoli seedlings with and without selenium were developed through the spray drying microencapsulation technique. The samples presented low moisture (4-5%) and hygroscopicity (11-12 g of water absorbed 100/g of microparticle) and high solubility (99%). However, there was a significant reduction in the content of phenolic compounds and antioxidant activity after the microencapsulation process. The results of this study demonstrate the importance of biofortification of selenium as a strategy to increase the content of bioactive compounds in broccoli and that the dose of 15 μg Se/kg body weight had no significant toxic or mutagenic effects. In addition, microencapsulation has been shown to allow the elaboration of samples with good technological characteristics however, optimization studies should be conducted to increase the retention power of bioactive compounds and their antioxidant activity. / Os objetivos desse estudo foram avaliar a influência da biofortificação com selênio nos compostos bioativos de brócolis; testar sua toxicidade e mutagenicidade in vivo como forma de comprovar sua segurança para consumo; desenvolver micropartículas pela técnica de spray dryer e avaliar suas propriedades físico-químicas. As mudas de brócolis foram biofortificadas pela adição de 2 mL de solução de 50 μM de selenato de sódio 15 dias de após a semeadura (DAS) e coletadas aos 30 DAS. As amostras foram analisadas por diferentes métodos para a quantificação de selênio (ICP-MS, XRF portátio e EDXRF de bancada). O método de fluorescência de Raios X por dispersão em energia feito em equipamentos de bancada ou portátil apresentou desempenho adequado para quantificação de selênio aliado à baixo custo e menor tempo de análise. A técnica de biofortificação com selênio aumentou a concentração desse micronutriente nas mudas de brócolis. Além disso, também proporcionou aumento significativo nos compostos bioativos, tais como, clorofila (12%), compostos fenólicos (26%) e flavonoides (19%), vitamina C (32%) e sulforafano (12%), principal composto bioativo com potencial anticarcinogênico do brócolis. Verificada a eficiência da biofortificação com selênio, conduziu-se estudos de toxicidade e mutagenicidade em camundongos fêmeas e machos tratados com diferentes doses de mudas de brócolis biofortificadas com selênio (15, 45 e 70 μg Se/kg peso corporal). Após 40 dias consecutivos de tratamento, observou-se que os animais tratados com mudas de brócolis com selênio nas doses de 45 e 70 μg Se/kg peso corporal provocaram significativas alterações nos pesos relativos dos órgãos vitais (fígado, baço e rins) e reprodutivos (ovário/testículos), com presença de alterações histológicas nos rins e no baço, em camundongos de ambos os sexos. Nos camundongos machos, a dose de 70 μg Se/kg peso corporal provocou aumento da frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados. Nas fêmeas este aumento não foi observado, demonstrando maior sensibilidade dos machos ao tratamento. Por fim, através da técnica de microencapsulação por spray dryer desenvolveu-se micropartículas a base de extratos etanólicos de mudas de brócolis com e sem selênio. As amostras apresentaram baixa umidade (4-5%) e higroscopicidade (11-12 g de água absorvida 100-1 g de micropartícula) e alta solubilidade (99%). No entanto, houve uma redução significativa no teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante após o processo. Os resultados desse estudo demonstram a importância da biofortificação do selênio como uma estratégia para aumentar o teor de compostos bioativos no brócolis. Com relação à toxicidade, a dose de 15 μg Se/kg peso corporal não apresentou efeitos tóxicos significativos em machos e fêmeas, porém apresentou pontencial mutagênico em machos. Além disso, comprovou-se que a microencapsulação possibilitou a elaboração de amostras com boas características tecnológicas, porém, estudos de otimização devem ser conduzidos a fim de aumentar o poder de retenção dos compostos bioativos e atividade antioxidante.

Esta dissertação apresenta um método adaptado do estudo de repetitividade e reprodutibilidade para analisar a capacidade e o desempenho de sistemas de medição, no contexto da análise de dados funcionais. Dado funcional é a variável de resposta dada por uma coleção de dados que formam um perfil ou uma curva. O método adaptado contribui para o avanço do estado da arte sobre a análise de sistemas de medição. O método proposto é uma alternativa ao uso de métodos tradicionais de análise, que usados de forma equivocada, podem deteriorar a qualidade dos produtos monitorados através de variáveis de resposta funcionais. O método proposto envolve a adaptação de testes de hipótese e da análise de variância de um e dois fatores usados em comparações de populações, na avaliação de sistemas de medições. A proposta de adaptação foi baseada na utilização de distâncias entre curvas. Foi usada a Distância de Hausdorff como uma medida de proximidade entre as curvas. A adaptação proposta à análise de variância foi composta de três abordagens. Os métodos adaptados foram aplicados a um estudo simulado de repetitividade e reprodutibilidade. O estudo foi estruturado para analisar cenários em que o sistema de medição foi aprovado e reprovado. O método proposto foi denominado de ANOVA das Distâncias. / This work presents a method to analyze a measurement system's performance in a functional data analysis context, based on repeatability and reproducibility studies. Functional data are a collection of data points organized as a profile or curve. The proposed method contributes to the state of the art on measurement system analysis. The method is an alternative to traditional methods often used mistakenly, leading to deterioration in the quality of products monitored through functional responses. In the proposed method we adapt hypothesis tests and one-way and two-way ANOVA to be used in measurement system analysis. The method is grounded on the use of distances between curves. For that matter the Hausdorff distance was chosen as a measure of proximity between curves. Three ANOVA approaches were proposed and applied in a simulated repeatability and reproducibility study. The study was structured to analyze scenarios in which the measurement system was approved or rejected. The proposed method was named ANOVA of the distances.

O objetivo deste trabalho é investigar propriedades qualitativas das equações diferenciais funcionais neutras (EDFNs) e introduzir uma classe geral de equações chamadas EDFNs em medida. Obtemos resultados sobre o comportamento assintótico para uma classe de EDFNs com coeficientes periódicos, onde o período e o retardamento estão racionalmente relacionados. Também, conseguimos mostrar que a dicotomia exponencial do operador solução das equações diferenciais funcionais com retardamento (EDFRs) não autônomas implica na existência de soluções limitadas para EDFRs não homogêneas associadas. Finalmente, através da teoria das equações diferenciais ordinárias generalizas (EDOs generalizadas), obtemos resultados de existência e unicidade, dependência contnua em relação aos dados inicias, das soluções das EDFNs em medida. Os resultados novos apresentados neste trabalho estão contidos nos artigos [31, 43] / The aim of this work is to investigate qualitative properties of neutral functional differential equations (NFDEs) and introduce a general class of equations called measure NFDE . We obtain results on the asymptotic behavior for a class of NFDEs with periodic coefficients, where the period and delay are rationally related. Moreover, we show that the exponential dichotomy of the solution operator of non autonomous retarded functional differential equations (RFDEs) implies the existence of bounded solutions to the associated non homogeneous RFDEs. Finally, using the theory of generalized ordinary differential equations (generalized ODEs), we obtain results of existence and uniqueness, continuous dependence on parameters of the solutions of measure NFDEs. The new results presented in this work are contained in the articles [31,43]

Com o recente avanço do poder computacional, a amostragem de curvas indexadas espacialmente tem crescido principalmente em dados ecológicos, atmosféricos e ambientais, o que conduziu a adaptação de métodos geoestatísticos para o contexto de Análise de Dados Funcionais. O objetivo deste trabalho é estudar métodos de krigagem para Dados Funcionais, adaptando os métodos de interpolação espacial em Geoestatística. Mais precisamente, em um conjunto de dados funcionais pontualmente fracamente estacionário e isotrópico, desejamos estimar uma curva em um ponto não monitorado no espaço buscando estimadores não viciados com erro quadrático médio mínimo. Apresentamos três abordagens para aproximar uma curva em sítio não monitorado, demonstramos resultados que simplificam o problema de otimização postulado pela busca de estimadores ótimos não viciados, implementamos os modelos em MATLAB usando ondaletas, que é mais adequada para captar comportamentos localizados, e comparamos os três modelos através de estudos de simulação. Ilustramos os métodos através de dois conjuntos de dados reais: um conjunto de dados de temperatura média diária das províncias marítimas do Canadá (New Brunswick, Nova Scotia e Prince Edward Island) coletados em 82 estações no ano 2000 e um conjunto de dados da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) referentes ao índice de qualidade de ar MP10 em 22 estações meteorológicas na região metropolitana da cidade de São Paulo coletados no ano de 2014. / The advance of the computational power in last decades has been generating a considerable increase in datasets of spatially indexed curves, mainly in ecological, atmospheric and environmental data, what have leaded to adjustments of geostatistcs for the context of Functional Data Analysis. The goal of this work is to adapt the kriging methods from geostatistcs analysis to the framework of Functional Data Analysis. More precisely, we shall interpolate a curve in an unvisited spot searching for an unbiased estimator with minimum mean square error for a pointwise weakly stationary and isotropic functional dataset. We introduce three different approaches to estimate a curve in an unvisited spot, we demonstrate some results simplifying the optimization problem postulated by the optimality from these estimators, we implement the three models in MATLAB using wavelets and we compare them by simulation. We illustrate the ideas using two dataset: a real climatic dataset from Canadian maritime provinces (New Brunswick, Nova Scotia and Prince Edward Island) sampled at year 2000 in 82 weather station consisting of daily mean temperature and data from CETESB (environmental agency from the state of São Paulo, Brazil) sampled at 22 weather station in the metropolitan region of São Paulo city at year 2014 consisting of the air quality index PM10.

Pumpkin is a vegetable that has a remarkable nutritional importance, especially because it is a rich source of carotenoids, the essential compounds to human nutrition. Although the cooking methods may influence the retention of nutrients and phytochemicals in foods, there is a need to know the best way to promote cooking in pumpkin, minimizing the significant nutritional and sensory loss. This study aimed to determine and compare the quality attributes of fresh pumpkin, achieved by different cooking methods: boiling, steam, vacuum (sous-vide) and microwave. It was made chemical and physico-chemical determinations, staining, functional constituents and microbiological and sensory analysis of the products. At the end of the study, it was found that the parameters of soluble solids, non-reducing sugars, total sugars, soluble dark pigments, hue angle, total anthocyanins, yellow flavonoids, carotenoids and phenolic compounds, and the sensory attributes of flavor, texture, overall impression and purchase intention presented significant variations for the effect of the performed cooking methods. The color of cooked samples was less bright (L*), red (a*) and yellow (b*) than the color of the fresh sample. The loss of vivid colors (reduction of chroma) over the fresh pumpkin was observed for all cooked samples. All cooking methods reduced the content of ascorbic acid, anthocyanins and total polyphenols. Total carotenoids ranged from 8,933.92 to 24,772.72 mg 100 g-1 of fresh sample, and 24.58% higher in cooking in microwave and 2.26% cooking in boiling, while the cooks in the steam and in vacuum (sous-vide) caused a reduction. The yellow flavonoids were more preserved for cooking in microwave and ranged from 9.31 to 13.73 mg 100 g-1 between the brews made. The sous-vide cooking caused the greatest loss of functional components, being attributed to increased cooking time and degradation by light. The products showed no microbiological contamination. The cooking in microwave showed the highest scores for all sensory attributes evaluated. The other three cooking were also well accepted by panelists, representing different market niches. Pumpkin has many quality attributes, with high levels of functional components, and cooking in microwave oven is the preferred method to promote their cooking. / A abÃbora à um legume que apresenta uma notÃvel importÃncia nutricional, destacando-se pelo fato de ser uma rica fonte de carotenÃides, compostos imprescindÃveis na nutriÃÃo humana. Todavia, os mÃtodos de cocÃÃo podem influenciar a retenÃÃo de nutrientes e fitoquÃmicos em alimentos, havendo a necessidade de se conhecer a melhor forma de promover a cocÃÃo em abÃbora, minimizando as significativas perdas nutricionais e sensoriais. Este trabalho objetivou determinar e comparar os atributos de qualidade de abÃbora in natura e obtida por diferentes mÃtodos de cocÃÃo: ebuliÃÃo, vapor, vÃcuo (sous-vide) e micro-ondas. Foram realizadas determinaÃÃes quÃmicas e fÃsico-quÃmicas, coloraÃÃo, constituintes funcionais e anÃlises microbiolÃgicas e sensoriais dos produtos. Ao final do estudo, constatou-se que os parÃmetros de sÃlidos solÃveis, aÃÃcares nÃo redutores, aÃÃcares totais, pigmentos escuros solÃveis, Ãngulo hue, antocianinas totais, flavonÃides amarelos, carotenÃides totais e polifenÃis totais, e os atributos sensoriais de sabor, textura, impressÃo global e intenÃÃo de compra apresentaram variaÃÃes significativas pelo efeito dos mÃtodos de cocÃÃo realizados. A cor das amostras cozidas foi menos brilhante (L*), vermelho (a*) e amarelo (b*) do que a cor da amostra in natura. A perda de cores vivas (diminuiÃÃo de croma) em relaÃÃo à abÃbora in natura foi observada para todas as amostras cozidas. Todos os mÃtodos de cocÃÃo reduziram os conteÃdos de Ãcido ascÃrbico, antocianinas totais e polifenÃis totais. Os carotenÃides totais variaram de 8.933,92 a 24.772,72 Âg 100 g-1 de amostra fresca, sendo elevados em 24,58% na cocÃÃo em micro-ondas e em 2,26% na cocÃÃo em ebuliÃÃo, enquando as cocÃÃes no vapor e no vÃcuo (sous-vide) provocaram reduÃÃo. Os flavonÃides amarelos foram mais preservados na cocÃÃo em micro-ondas e variaram de 9,31 a 13,73 mg 100 g-1 entre as cocÃÃes realizadas. A cocÃÃo sous-vide ocasionou as maiores perdas de componentes funcionais, sendo atribuÃdas ao maior tempo de cocÃÃo e a degradaÃÃo pela luz. Os produtos nÃo apresentaram contaminaÃÃes microbiolÃgicas. A cocÃÃo em micro-ondas foi a que apresentou maiores mÃdias para os atributos sensoriais avaliados. As outras trÃs cocÃÃes tambÃm foram bem aceitas pelos provadores, representando nichos diferenciados de mercado. A abÃbora possui muitos atributos de qualidade, apresentando elevados nÃveis de componentes funcionais, sendo a cocÃÃo em micro-ondas o mÃtodo preferido para promover a sua cocÃÃo.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-05-11T14:12:16Z No. of bitstreams: 1 PDF - Augusto Barbosa de Queiroz.pdf: 1172161 bytes, checksum: de1ff94d7fdb83e524f6084e7a30c3b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-06-13T20:27:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Augusto Barbosa de Queiroz.pdf: 1172161 bytes, checksum: de1ff94d7fdb83e524f6084e7a30c3b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-13T20:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Augusto Barbosa de Queiroz.pdf: 1172161 bytes, checksum: de1ff94d7fdb83e524f6084e7a30c3b4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Biological diversity can influence the structure and operation of communities in various ways, such as by altering the complementarity of resource use by species. Ways to quantify the beta and functional diversity are being developed and questions about the species relationships (phylogeny) or its functional characteristics should be better predictors of the ecological processes of comunidades.Podemos divide this essay into two chapters. The first chapter aims to partition the tree species diversity along an altitudinal gradient, which were allocated 375 points quadrants, divided into three altitudinal quotas. Through NMDS, we observe the ordination of three groups positively related to altitudinal quota that were inserted. The PERMIDISP showed that the community structure varied from 32.91 to 41.35 relative to the centroid of each cluster. The NMDS formed groups according to their position along the altitudinal gradient, so the composition and structure of the vegetation area are associated with altitude. So we suggest that alpha and beta diversity found in this study suggest a high heterogeneity in the dry forests of the Brazilian semiarid region. In the second chapter used the approach of functional diversity, the present study aims to identify and characterize functional types of plants, along an altitudinal grouped according to a set of attributes and foliar timber. Based on the hypothesis that it is possible to detect from a set of attributes selecionadosm cohesive functional groups of woody plants along an altitudinal. The dendrogram showed the formation of four functional groups, which were formed along the altitudinal gradient and were not related to the altitude. The G1 composed of five species, presents species with low leaf area and low specific leaf area, this group species invest in the sheet protection. The G2 consists of four species, grouped species with high specific leaf area, leaf area high and low wood density. G3 presented species with high wood density, average values of specific leaf area and low leaf area, consisting of three species of relatively slow growth. The G4 formed by species introduced high wood density, high specific leaf area and high leaf area. The formation of the functional groups was satisfactory to represent the role played by the group of species with similar characteristics in the forest. / A diversidade biológica pode influenciar a estrutura e o funcionamento das comunidades de diversas maneiras, como por exemplo, alterando a complementaridade no uso de recursos pelas espécies. Formas de quantificar a diversidade beta e funcional estão sendo desenvolvidas e perguntas sobre as relações de parentesco das espécies (filogenia) ou das suas características funcionais devem ser melhores previsores dos processos ecológicos das comunidades.Podemos dividir esta dissertação em dois capítulos. O primeiro capítulo tem o objetivo de particionar a diversidade de espécies arbóreas ao longo de um gradiente altitudinal, onde foram alocados 375 pontos quadrantes, dividido em três cotas altitudinais. Através da NMDS, observamos a ordenação de três agrupamentos relacionados positivamente com a cota altitudinal que estavam inseridos. A PERMIDISP, mostrou que a estrutura da comunidade variou entre 32,91 a 41,35 em relação ao centroide de cada agrupamento. A NMDS, formou grupos conforme a sua posição ao longo do gradiente altitudinal, assim a composição e a estrutura da vegetação da área estão associadas com a altitude. Assim sugerimos que a diversidade alfa e beta encontrada neste trabalho, sugerem um a elevada heterogeneidade nas florestas estacionais do semiárido brasileiro. No segundo capítulo utilizamos o enfoque da diversidade funcional, o presente estudo busca identificar e caracterizar tipos funcionais de plantas, ao longo de um gradiente altitudinal agrupados de acordo com um conjunto de atributos foliares e da madeira. Baseado na hipótese, de que é possível detectar, a partir de um conjunto de atributos selecionadosm grupos funcionais coesos de plantas arbóreas ao longo de um gradiente altitudinal. O dendrograma apontou a formação de quatro grupos funcionais, que foram formados ao longo do gradiente altitudinal e não foram relacionados com a altitude. O G1 composto por cinco espécies, apresenta espécies com baixa área foliar e baixa área foliar e specífica, neste grupo as espécies investem na proteção de folhas. O G2 formado por quatro espécies, agrupou espécies que apresentaram alta área foliar específica, alta área foliar e baixa densidade de madeira. O G3 apresentou espécies que apresentaram alta densidade de madeira, valores médios de área foliar específica e baixa área foliar, composto por três espécies de crescimento relativamente lento. O G4 formado por espécies que apresentara alta densidade de madeira, alta área foliar específica e alta área foliar. A formação dos grupos funcionais foi satisfatória ao representar o papel desempenhado pelo conjunto de espécies com características semelhantes na floresta.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-15T18:25:38Z No. of bitstreams: 1 PDF - Luciano Moreira da Silva Júnior.pdf: 4853595 bytes, checksum: f3b8e08ea6b6b6168c45cbb0e8b6d2d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2016-08-17T15:31:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Luciano Moreira da Silva Júnior.pdf: 4853595 bytes, checksum: f3b8e08ea6b6b6168c45cbb0e8b6d2d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T15:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Luciano Moreira da Silva Júnior.pdf: 4853595 bytes, checksum: f3b8e08ea6b6b6168c45cbb0e8b6d2d8 (MD5) Previous issue date: 2016-05-26 / This research, entitled "The Development of Algebraic Thinking and Functional Relations Using Mathematical Patterns: An Understanding the Light of the Theory of Didactic Situations" has the objective to investigate possibilities for the development of algebraic thinking through the use of patterns from the theory of Didactic Situations in school Mathematics. This research follows a qualitative approach. The experimental study was developed with a group of the 9th year of elementary school, with a focus on working with patterns focused on the development of algebraic thinking and the study of functional relationships. For data collection, it was created a didactic sequence based on our theoretical framework on the algebra teaching, working with patterns and in particular the Theory of Didactic Situations. The same was divided into three levels, to know: introductory; intermediate and advanced. As each level formed by a set of three activities. The analysis of the data, at first concentrated on the main results and perceptions, on the development of the activities of the didactic sequence, for the development of algebraic thinking and functional relationships, and later, in a second moment, focused on identification experiences of teaching situations by students during the development of the experimental phase of the research. In class, it was identified that the students had the opportunity to experience the types of teaching situations have been identified such as action situations, formulation situations; validation situations and institutionalizing situations. The connection established between patterns, algebra and didactic situations, could bring effective contributions to building knowledge, providing the observation of regularities, development of algebraic thinking, observation and study of functional relationships, all this, through activities that led to the experience of different typologies of didactic situations. / Esta pesquisa, intitulada O Desenvolvimento do Pensamento Algébrico e das Relações Funcionais com Uso de Padrões Matemáticos: uma Compreensão à Luz da Teoria das Situações Didáticas tem por objetivo investigar possibilidades para o desenvolvimento do pensamento algébrico por meio do uso de padrões a partir da Teoria das Situações Didáticas na Matemática Escolar. Tal pesquisa segue uma abordagem qualitativa. O estudo experimental foi desenvolvido com uma turma do 9º Ano do Ensino Fundamental, com foco no trabalho com Padrões voltado ao desenvolvimento do pensamento algébrico e o estudo de relações funcionais. Para o levantamento de dados, foi criada uma sequência didática baseada em nosso referencial teórico sobre o ensino de Álgebra, no trabalho com padrões e em especial na Teoria das Situações Didáticas. A mesma foi divida em três níveis, a saber: introdutório; intermediário e avançado, sendo cada um destes níveis formado por um conjunto de três atividades. A análise dos dados, em um primeiro momento concentrou-se nos principais resultados e percepções, relativas ao desenvolvimento das atividades da sequência didática, observando o desenvolvimento do pensamento algébrico e das relações funcionais, e posteriormente, em um segundo momento, concentrou-se na identificação de vivências de situações didáticas por parte dos estudantes, durante o desenvolvimento da fase experimental da pesquisa. Foram identificados diversos momentos em que os estudantes tiveram a oportunidade de vivenciar as tipologias das situações didáticas, tais como: situações de ação, situações de formulação; situações de validação e as situações de institucionalização. A Matemática Escolar. Tal pesquisa segue uma abordagem qualitativa. O estudo conexão estabelecida entre padrões, álgebra e situações didáticas, pôde trazer contribuições efetivas para construção de conhecimentos, proporcionando a observação de regularidades, desenvolvimento do pensamento algébrico, observação e estudo das relações funcionais, por meio de atividades que propiciaram a vivência das diferentes tipologias das situações didáticas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Candida Faustino Nishi.pdf: 1425699 bytes, checksum: cd8f73d7d6a7fe224498df44efe5e13d (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a tuberous root native to the Andean region, considered a functional food due to the presence of bioactive components that contribute to the balance of the intestinal microbiota. To incorporate these compounds into the diet of the population, the development of dry extract standardized as fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (CF) was proposed, using the spray drying technique. To obtain yacon dry extracts, roots were characterized, and subsequently, an aqueous extract was prepared through the grinding and filtering technique. Then, a study on the drying process was conducted in order to assess the effects of the addition of different adjuvants (aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch) on the final concentration of fructooligosaccharides (FOS) and phenolic compounds (PC) in the dry matter. The study was based on twolevel factorial design with three focal points, using adjuvant concentration (20, 50% w / w) and feeding flow rate (2, 6 mL / min) as factors. The best combination of the drying parameters was determined by considering the effects of independent variables (adjuvant concentration and feeding flow rate) on the FOS and PC contents in the dry extracts. In the root characterization, the following contents on a dry basis were found: moisture 9.29 ± 0.085; ash 3.33 ± 0.07, protein 4.29 ± 0.173, lipids 0.80 ± 0.0359, total carbohydrates 81.49 ± 4.18, total fructose 56.47 ± 0.97, reducing sugars 24.05 ± 0.13 and FOS 32.43 ± 0.971. The fresh aqueous extract showed FOS 33.47 (% w / w) and PC 0.44 (% w / w) with better antioxidant activity compared to BHT (2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol). The aqueous extract concentrated in a rotary evaporator showed density 1.04 ± 0.002, viscosity 4.34 ± 0.056, and total solids 10.67 ± 0.051. In general, the dried extracts obtained with aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch showed FOS contents from 27.20 to 32.4, 24.25 to 31.3 and 23.54 to 35.64 (% w / w ), respectively, and PC from 0.267 to 0.320, 0.319 to 0.399 and 0.407 to 0.425 (% w / w), respectively. The statistical analysis for the three types of adjuvants and the effects of independent variables on the response variables (FOS and PC) showed that the dried extracts were influenced in different ways. Aerosil: Analysis of variance for the linear model showed that this model was not significant, F equal to 2.44 in the response FOS content. PC was influenced by X2, F 29.10 and r2 0.8534. Maltodextrin: The FOS content was influenced by X1, F 13, and r2 0.7222. PC was influenced by X2, F 9.70 and r2 0.6599. Pregelatinized starch: The linear model did not describe the experimental data for the FOS content. The surface response of the PC content in function of X1 and X2 showed a trend to increase the PC content by reducing the adjuvant concentration and increasing the feeding flow rate. Moisture content of less than 5% in all the extracts indicates that the configuration of the equipment variables was correctly set. The yield was affected by constraints of the technique to extracts rich in sugars and with low molecular weight, ranging from 10 to 55%, which lowest results were found for extracts dried with starch. The images of the microstructure of extracts dried with aerosil resulted in spherical particles with diameter between 0.5 and 1.0 μm, while maintaining the appearance of fine and loose powder. Extracts dried with maltodextrin and pregelatinized starch tended to form clusters. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz tuberosa nativa da região dos Andes, considerada um alimento com propriedade funcional porque possui componentes bioativos que contribuem para o equilíbrio da microbiota intestinal. Para conseguir incorporar estes compostos na dieta da população, propôs-se a elaboração de extrato seco padronizado em frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) pela técnica de spray dryer. Para obtenção dos extratos secos de yacon, as raízes foram caracterizadas, e posteriormente foi elaborado um extrato aquoso pela técnica de trituração e filtragem. Na sequência, foi realizado um estudo do processo de secagem buscando avaliar os efeitos da adição de diferentes adjuvantes (aerosil, maltodextrina e amido pré-gelatinizado) sobre os teores finais de frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) no extrato seco. O estudo foi baseado em planejamentos fatoriais em dois níveis com três pontos centrais, utilizando-se como fatores, a concentração do adjuvante (20; 50 %p/p) e o fluxo de alimentação (2; 6 mL/min). A melhor combinação dos parâmetros de secagem foi determinada considerando os efeitos das variáveis independentes (concentração de adjuvante e fluxo de alimentação) sobre o teor de FOS e CF, nos extratos secos. Na caracterização da raiz verificou-se teores em base seca de umidade 9,29±0,085; cinzas 3,33±0,07; proteína 4,29±0,173; lipídeos 0,80±0,0359; carboidratos totais 81,49±4,18; Frutose total 56,47±0,97; açúcares redutores 24,05±0,13; FOS 32,43±0,971. O extrato aquoso in natura apresentou FOS de 33,47(%p/p) e CF de 0,44(%p/p) com uma atividade antioxidante melhor, comparada ao BHT (2,6-Di-terc-butyl-4-methylphenol). O extrato aquoso concentrado em evaporador rotativo apresentou densidade 1,04±0,002; viscosidade 4,34±0,056; sólidos totais 10,67±0,051. No geral, os extratos secos obtidos com aerosil, maltodextrina, amido pré-gelatinizado, apresentaram conteúdos de FOS entre 27,20 a 32,4; 24,25 a 31,3; 23,54 a 35,64 (%p/p), respectivamente e CF e 0,267 a 0,320; 0,319 a 0,399; 0,407 a 0,425 (%p/p), respectivamente. Os resultados da análise estatística realizada para os três tipos de adjuvantes e os efeitos das variáveis independentes sobre as variáveis respostas (FOS e CF) demonstrou que os extratos secos sofreram influências de diferentes maneiras. Aerosil: A análise de variância para o modelo linear mostrou que esse modelo não foi significativo, F igual a 2,44 na resposta teor de FOS. CF foi influenciado por X2, F de 29,10 e r2 de 0,8534. Maltodextrina: O teor de FOS foi influenciado por X1, F de 13, e r2 de 0,7222. CF foi influenciado por X2, F de 9,70 e r2 0,6599. Amido pré-gelatinizado: O modelo linear não descreveu os dados experimentais para o teor de FOS. A superfície de resposta do teor de CF em função de X1 e X2 apresentou uma tendência ao aumento no teor de CF com a diminuição da concentração do adjuvante e o aumento do fluxo de alimentação. A umidade inferior a 5% em todos os extratos indicaram que a configuração das variáveis do equipamento foi ajustada corretamente. O rendimento foi afetado por limitações da técnica à extratos ricos em açúcares de baixo peso molecular, variação entre 10 a 55%, cujos menores resultados foram encontrados para os extratos secos com amido. As imagens da microestrutura dos extratos secos com aerosil resultaram em partículas esféricas com diâmetro entre 0,5 e 1,0μm, mantendo o aspecto de pó fino e solto. Os extratos secos com maltodextrina e amido prégelatinizado apresentaram tendência à aglomeração.

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