Próteses auriculares tem o objetivo de proporcionar uma maior confiança a pacientes com perdas parciais ou totais da orelha. A aparência realista de uma prótese é fator fundamental para a recuperação psicossocial dos pacientes, pois auxilia na dissimulação da perda. O procedimento convencional de elaboração de próteses auriculares envolve o trabalho de um especialista que utiliza processos manuais para recriar a forma singular de uma orelha. Este é um processo lento, complexo e naturalmente pode ocasionar imperfeições. Este estudo apresenta um procedimento que, a partir de exames de imagem, utiliza técnicas computacionais de reconstrução, espelhamento e inversão de modelos tridimensionais para manufatura aditiva (impressão 3D) de moldes. Os resultados mostram que a prótese elaborada utilizando o processo exibe alto grau de realismo, apresentando 97,8% de similaridade dimensional comparada com a orelha sã do paciente. / Auricular prostheses are intended to provide confidence to patients with partial or total loss of the ear. The realistic appearance of a prosthesis is a key factor for the psychosocial recovery helping in dissimulation of loss. The standard procedure of auricular prosthesis design involves the work of an expert using manual processes to recreate the complex shape of the ear. This slow and complex process can easily lead to imperfections. This study presents a procedure that starting from an image exam uses computational techniques of reconstruction, mirroring and inversion of three-dimensional models for additive manufacturing (3D printing) of molds. The results show that the designed prosthesis using the process has a high level of realism, with 97.8% of similarity compared to the healthy ear of the patient.

Em engenharia, modelos podem ser entendidos como representações das características principais de um objeto, criadas com o propósito ele permitir a visualização e compreensão da estrutura e do comportamento do objeto, antes de sua construção. A estrutura de um objeto de engenharia pode ser definida por um modelo geométrico que descreve, exata ou aproximadamente, suas formas e dimensões materiais. O comportamento pode ser descrito por um conjunto de equações diferenciais de um modelo matemático que nos permite prever, sob certas condições, os efeitos de ações externas sobre o objeto. A solução do modelo matemático pode ser obtida pela análise computacional numérica de um modelo mecânico do objeto, através do método dos elementos finitos e/ou método dos elementos de contorno. Nesse trabalho, apresentamos um Sistema de Modelagem Estrutural Orientado a Objetos denominado OSW - Object Structural Workbench, destinado ao desenvolvimento de programas de análise e visualização de modelos em engenharia de estruturas. Na primeira parte do texto, introduzimos os fundamentos utilizados no desenvolvimento do sistema. Na segunda parte, descrevemos como empregar as bibliotecas de classes de OSW na construção de um programa de modelagem e apresentamos a alguns resultados obtidos com o sistema. / In engineering, models may be thought as representations for the main characteristics of an object. Such representations enable us to visualize and understand the object structure and behaviour before constructing the object itself. The engineering ohject structure can be defined by a qeometric model which faith ful or approximately describes the object shape and size. The object behaviour can be ruled by a differential equations set from a mathematical model, which enables us to predict the effects of external forces acting on the object. The solution for the mathematical model can be obtained by applying the method of finite elements or method of boundary elements to an object mechanical model. In the text, we present an Object Oriented Structural Modeling System called OSW - Object Structural Workbench. The system has been designed to aid the development of computer programs for analysis and visualization of structural models. The text has been designed to aid the development of computer programs for analysis and visualization of structural models. The text has been divided into two parts. At the first one, we introduce the mathematical and computational basis employed in OSW construction. At the second one, we describe how to use the OSW class libraries to develop our own structural modeling applications, and also we present some results from OSW.

Em Computação Gráfica, campos vetoriais possuem diversas aplicações desde a síntese e mapeamento de texturas à animações de fluidos, produzindo efeitos amplamente utilizados na indústria do entretenimento. Para produzir tais campos, é preferível o uso de ferramentas de design em vez de simulações numéricas não só devido ao menor custo computacional mas, principalmente, por prover liberdade ao artista ao sintetizar o campo de acordo com a sua necessidade. Atualmente, na literatura, existem bons métodos de design de campos vetoriais em superfícies de objetos tridimensionais porém, o design no interior desses objetos ainda é pouco estudado, principalmente quando o campo de interesse possui propriedades específicas. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica para sintetizar campos vetoriais, com características do movimento de fluidos incompressíveis, no interior de domínios. Em uma primeira etapa, o método consiste na interpolação dos vetores de controle, com uma certa propriedade desejada, em todo o domínio. Posteriormente, o campo obtido é modificado para respeitar a geometria do contorno. / Vector fields are important to an wide range of applications on the field of Computer Graphics, from the synthesis and mapping of textures to fluid animation, producing effects widely used on the entertainment industry. To produce such fields, design tools are prefered over numerical simulations not only for its lower computational cost, but mainly by providing freedom to the artist in the creation process. Nowadays, good methods of vector field design over surfaces exist in literature, however there is only a few studies on the synthesis of vector fields of the interior of objects and even fewer when specific properties of the field are required. This work presents a technique to synthesize vector fields with properties of imcompressible fluids motion in the interior of objects. On a first step, the method consists in interpolating control vectors with a certain desired property throughout the whole domain and later the resulting field is modified to properly fit the boundary geometry of the object.

Orientador: Rúbia Barcelos Amaral-Schio / Resumo: A presente pesquisa partiu da motivação do seu autor sobre o processo de investigação matemática com estudantes. Entendendo que a Matemática não é produzida do mesmo modo que é apresentada nos livros voltados para o seu estudo, foi intencionado na tese elaborar compreensões sobre o processo de produção de significado para determinadas noções matemáticas em um contexto investigativo de aprendizagem. Desse modo, a pesquisa configurou-se em uma abordagem qualitativa, apoiando-se na Teoria do Modelo dos Campos Semânticos para realizar uma possível leitura desse processo, enfatizando-se a contribuição deste trabalho no diálogo do referencial teórico com o campo da Geometria. Para tal, foi organizado um Grupo de Estudos Independente sobre curvas cônicas composto por quatro estudantes do curso de graduação em Matemática e o pesquisador, autor desta tese de doutorado. Não houve um programa pré-definido, permitindo que os participantes conduzissem as discussões partindo da seguinte pergunta: O que vocês sabem sobre curvas cônicas? Como instrumento de produção de dados, foram utilizadas gravações em vídeo-áudio dos vinte e dois encontros que ocorreram ao longo do ano de 2016, conversas no aplicativo para smartphone WhatsApp (em grupo e em pares) e diários dos participantes. Em consonância com o objetivo, o estilo de escrita da tese adorado como estética buscou evidenciar tanto o processo de produção de conhecimento (matemático) como também o d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present research is based on the motivation of its author on the mathematical investigation process with students. Understanding that Mathematics is not produced in the same way as it is presented in textbooks, it was intended in elaborating understandings about the producing meaning process for certain mathematical notions in a research context of learning. In this way, the research is framed on a qualitative approach, based on Semantic Field Model Theory to carry out a possible reading of this process, so that the contribution of this work is emphasized in the dialog of the theoretical reference with the Geometry’s field. For that, a Study Group on conic curves was composed by four undergraduate students in Mathematics and the researcher, author of this doctoral thesis. There was no predefined program, allowing participants to conduct the discussions from referrals through the following question: What do you know about conic curves? As a data production tool, video-audio recordings of the twenty-two meetings that took place throughout 2016, conversations in the WhatsApp smartphone application (in group and in pairs) and participants' diaries were used. In agreement with our aim, the text form of the thesis sought to evidence both the process of production of knowledge (mathematical) as well as of scientific knowledge (to do research). The analysis consisted in making a plausible reading of the dynamics of meaning production from the point of view of one of the subjects.... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-04-28T20:37:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emerson Pingarilho Martins.pdf: 24622601 bytes, checksum: 80b6fee67687f864f29b6332d142dafe (MD5) Previous issue date: 2011-06-06 / Visual dissertation as objective to draw the lines of strength that permeate the subjectivity registered in cultural phenomena that influence my own visual work, photographic researches that register acts from completely different places, but that have a shared line considering all paintings and drawings presented here. Afro-brazilian rituals, vodu, african hunters, artists and people coming from the subcultures. Multiplicity in brute and random elements, graphics, the recombination of what is directly found in nature and the streets of the metropolis as ac-tive expression. The term Urban Shamanism refers to the aesthetics, to the visual and actions registered on the photographs. Actions meaning to affirm an aesthetics, of aiming to live and create a visual style that can be understood as a poetic line like they are showed up on the documented photographs. The act of drawing was like to land in an enigmatic field that by the time has became the essence of my blood through the ink witch I ve been feed, in the simplicity of the feeling s flow / Dissertação visual poética sobre as linhas de força que permeiam a subjetividade que influênciaram meu trabalho visual, pesquisas fotográficas registrando atitudes em rituais afro-brasileiros, vodus, caçadores africanos, artistas e pessoas de rua. Multiplicidade em elementos aleatórios brutos e toscos, o grafismo, a padronagem desdobrada em camuflagem, a atitude estética, recombinação do que é diretamente achado na natureza e nas ruas de uma metrópole como expressão ativada. O termo Xamanismo Urbano remete a estética, ao visual e as ações que as fotografias registram. Ações no sentido de afirmar uma estética, de querer viver e criar um estilo visual que seja o lastro poético tal qual registrado nas fotografias documentadas. Uma pesquisa de cartografia lançando os olhos em figuras recombinadas e resistentes para criar uma obra flexível em processo

Os dispositivos de assistência ventricular (DAVs) podem ser utilizados para a estabilização hemodinâmica de pacientes à espera do transplante cardíaco. Os avanços nas tecnologias e a utilização de materiais biocompatíveis vem contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos com dimensões reduzidas e menor trauma ao sangue. A avaliação do desempenho desses dispositivos demanda a utilização de simuladores hidráulicos do sistema circulatório que reproduzam as pressões e fluxos existentes nas condições fisiológicas de interesse. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da circulação pediátrica com ajustes automatizados de pressões. O simulador é composto por um circuito hidráulico modelando os laços sistêmico e pulmonar e um sistema microcontrolado com uma interface de usuário para medição e visualização dos fluxos e pressões ventriculares e automatização dos ajustes das pressões arteriais aórtica e pulmonar (PAo, PAP) e das pressões atriais esquerda e direita (PAE, PAD). Duas bombas pulsáteis com 15 ml de volume de ejeção são utilizadas para modelar os comportamentos mecânicos dos ventrículos esquerdo e direito. As complacências da aorta e da artéria pulmonar e as pré-cargas dos ventrículos são simuladas por câmaras com volumes ajustáveis de ar e líquido (análogo sanguíneo) utilizando uma bomba de ar. As resistências hidráulicas dos laços são ajustadas por oclusores motorizados. Os sinais instantâneos dos fluxos de entrada e saída dos DAVs e das pressões arteriais, atriais e ventriculares são obtidos por transdutores e digitalizados em um microcontrolador que comanda os oclusores e a bomba de ar. Foram desenvolvidos algoritmos para ajustes das resistências, complacências e pré-cargas. Uma interface gráfica de usuário apresenta os sinais em tempo real (ou gravados) permitindo a escolha dos parâmetros e condições de simulação. O desempenho do sistema de automatização foi avaliado nas simulações de: 1) condições definidas pelo aplicativo da interface e 2) condições fisiológicas (normal e redução na contratilidade do miocárdio). No modelo hidráulico sistêmico as pressões foram ajustadas em ambas as situações com erro máximo de 0,5% para a PAo e 5% para a PAE em aproximadamente 80 segundos. No modelo completo da circulação o erro máximo para as simulações de condições fisiológicas foi de 4% para as pressões arteriais e 5% para as atriais. Os resultados obtidos demonstram que o simulador desenvolvido permite reproduzir adequadamente as características da circulação pediátrica essenciais para a avaliação do desempenho de dispositivos de assistência mecânica. O simulador é portátil, de fácil utilização e pode ser utilizado como ferramenta didática ou para o treinamento de profissionais da saúde envolvidos em assistência a pacientes com suporte circulatório. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

O requisito da Informática na Arquitetura, em face da ausência de definição desse termo nas legislações pertinentes, motivou o desenvolvimento desta pesquisa. O objetivo foi analisar o ensino das disciplinas de Informática Aplicada à Arquitetura nos cursos de graduação em Arquitetura e Urbanismo. A metodologia de pesquisa adotada foi o levantamento de campo para verificar como os cursos brasileiros de graduação em Arquitetura e Urbanismo interpretam o termo ao ofertar as disciplinas de conteúdo identificado como sendo de Informática Aplicada, que foi inserida pela Portaria MEC nº 1.770/1994, uma vez que as instituições de ensino superior (IES) possuem autonomia e flexibilidade para estruturar as diretrizes curriculares de seus projetos pedagógicos. As IES e seus respectivos cursos de graduação em Arquitetura e Urbanismo foram obtidos no sistema e-MEC do Ministério da Educação. O universo desta pesquisa, as disciplinas de Informática Aplicada foram pesquisadas nos sítios eletrônicos de cada IES. Com o intuito de conhecer o perfil dos professores para ministrar as disciplinas de Informática Aplicada foi utilizado um aplicativo de Questionário on-line aos mesmos. Os currículos de cada um dos que responderam ao questionário foram analisados na plataforma Lattes. Os resultados da pesquisa revelaram as diversas nomenclaturas para a disciplina Informática Aplicada e conteúdos diferentes para a mesma denominação em vários cursos de Arquitetura e Urbanismo. Analisando-se as ementas, o predomínio foi a utilização de aplicativos CAD 2D e CAD 3D. A disciplina Geoprocessamento já é oferecida em diversos cursos de Arquitetura e Urbanismo. A tendência é a introdução da Modelagem da Informação da Construção (BIM). A maioria dos cursos de Arquitetura e Urbanismo oferecem duas disciplinas de Informática Aplicada, no entanto chegam a ser ministradas de três a quinze disciplinas por curso. A cargahorária de sessenta horas por semestre predominou nos cursos pesquisados. A ocorrência maior de disciplinas de Informática Aplicada ministradas foi no 3º e 4º semestres. A amostra identificou que a maioria dos professores que responderam ao questionário obteve conhecimentos de informática na graduação e buscaram formas para ministrar as disciplinas de Informática Aplicada com cursos de complementação em informática e em programas de pós-graduação, Stricto Sensu e Lato Sensu. Os resultados de estudos anteriores no tema permitiram avançar e ampliar a análise de vários elementos. Durante o desenvolvimento desta pesquisa houve necessidade da criação de um banco de dados para o processamento e tabulação das informações, relacionando as entidades pesquisadas (Professores, cursos, IES e disciplinas de Informática Aplicada). Uma sugestão de modelagem visando à continuidade da pesquisa no assunto foi incluída no Apêndice J. A formação acadêmica dos futuros profissionais arquitetos e urbanistas, referente aos conhecimentos das novas tecnologias, exige das instituições de ensino superior um esforço constante de atualização de seus professores para os desafios de inserir seus estudantes no mercado de trabalho. / The lack of a definition about the meaning of Information Technology (IT) applied to Architecture and Urbanism in the existing legislation was the motivation towards the development of this research. The goal was to analyze the teaching of Applied IT on undergraduate courses in Architecture and Urbanism. The adopted research methodology, consisted of field surveys to verify how the Brazilian undergraduate courses in Architecture and Urbanism interpret this term when offering disciplines, whose content is identified as Applied IT in correspondence with Ordinance nº 1.770/1994 issued by the Ministry of Education - MEC. This regulation brought flexibility to Higher Education Institutions (HEIs) to exert autonomy and slight flexibility in structuring the curriculum guidelines of their own educational projects. HEIs and their undergraduate courses related to Architecture and Urbanism were drawn from the e-MEC system. The universe of this study, IT applied to Architecture an Urbanism disciplines and contents, was drawn from each HEI\'s Website. In order to know the profile of the teachers responsible for the disciplines of Applied IT, an online questionnaire was submitted to them. Résumés of each of the teachers who responded to the questionnaire were downloaded from the Lattes Website. The survey reveals the various nomenclatures given to disciplines related to Applied IT and different contents for the same designation in several courses of Architecture and Urbanism. Analysis of course contents reveals the prevalence of 2D and 3D CAD. GIS is already offered in several Architecture and Urbanism courses. The trend is towards the introduction of Building Information Modeling (BIM). Most courses offer two Applied IT disciplines, however there are courses offering three or more, up to fifteen disciplines. Sixty class hours is prevalent for Applied IT disciplines. Applied IT disciplines are typically on the 3rd and 4th course semesters. The sample identified that the majority of Applied IT teachers who responded to the questionnaire acquired computer skills in undergraduate and sought ways to learn about Applied Computer Science through open courses and postgraduate programs. Results of previous studies on this theme, served as a basis to advance and expand the analysis of various factors. During this research the author felt the need for creating a database for querying and presentation of surveyed data (teachers, courses, HEIs and Applied IT disciplines). A suggested model of such database for future studies is presented in Appendix J. The academic preparation of future architect professionals regarding new technologies should require a constant effort from HEIs in updating their educators.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cintia_Palu.pdf: 5829223 bytes, checksum: e1abfad4d5477f6f672541d62e31cdfe (MD5) Previous issue date: 2010-07-12 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / O uso de ferramentas de análise e visualização de dados é essencial para a pesquisa de CNVs, porém nem sempre está ao alcance de todo o meio científico devido a restrições de acesso ou por requerer conhecimento avançado de informática. Portanto o desenvolvimento de interfaces amigáveis e acessíveis é essencial para a pesquisa. Esta dissertação visou explorar o ambiente dos navegadores Web para desenvolver soluções para os problemas de acessibilidade, portabilidade e visualização, comumente encontrados nas ferramentas de bioinformática. Foi desenvolvido um aplicativo para análise exploratória, denominado CNViewer, o qual oferece recursos para comparação de perfis moleculares, além de representar graficamente diversas amostras simultaneamente. Através de uma interface dinâmica, o usuário pode delimitar quaisquer regiões genômicas para a análise, e pode também exibir dados complementares às CNVs. Foi também disponibilizado acesso direto a anotações genômicas, tornando o CNViewer um ambiente para estudo de CNVs e dados correlacionados. Utilizando somente os recursos oferecidos pelos navegadores Web (JavaScript e HTML), o CNViewer é capaz de processar dados e executar tarefas rapidamente, com independência de servidor, pois mantêm os dados em memória durante seu uso, aperfeiçoando a interatividade com o usuário. Foi também criado um módulo de exportação, que permite ao usuário salvar e recuperar suas análises, servindo também para compartilhamento de dados. O CNViewer é um aplicativo que supera os limites dos programas baseados em Web clássicos, comportando-se como um aplicativo desktop, mas com a vantagem de ser acessado diretamente, sem requerer instalação ou atualização. O crescente uso dos navegadores Web como ambiente de trabalho, e mais recentemente até mesmo como sistema operativo, sugere que aplicativos nativos a esse ambiente poderão tornar-se a norma em informática biomédica.

Este trabalho aborda o problema da concepção de sistemas supervisórios para células robóticas colaborativas flexíveis na indústria aeronáutica. Para esta finalidade, é proposta uma abordagem mista para modelagem e verificação de células robóticas baseada em simulação gráfica de robôs e rede de Petri colorida. Rede de Petri é utilizada para modelar o sistema supervisório que gerencia as atividades dos robôs, a interação com outros elementos e para representar a lógica de programação. Simulação gráfica de robôs é aplicada para ilustrar o comportamento dos robôs em um ambiente 3D indicando, por exemplo, a ocorrência de colisões. A flexibilidade da aplicação requer que os robôs trabalhem subordinados ao sistema supervisório, tendo suas trajetórias definidas durante a execução das tarefas e não previamente programadas em seus controladores. Como conseqüência, com o propósito de verificar a célula robótica colaborativa, ambas as ferramentas de simulação devem ser integradas. A motivação deste trabalho é a concepção de uma célula de trabalho para a indústria aeronáutica, automatizando os processos de furação e inserção de prendedores em partes da fuselagem. A célula é composta de dois robôs que devem trabalhar em cooperação e em colaboração na montagem estrutural de aeronaves.

O processo de resolução de um problema inclui diversas fases e tarefas. A fase de modelagem do sistema estudado é parte integrante de várias metodologias disponíveis atualmente. Uma tarefa comum na fase de modelagem é a especificação de modelos, que pode ser realizada com o apoio de editores gráficos ad hoc. Uma das restrições de editores gráficos é a capacidade limitada de prover formas efetivas de edição de grafos de grandes proporções. Uma forma de amenizar o problema é a possibilidade de estruturar os grafos em forma hierarquizada. O desenvolvimento tecnológico ocorrido nas últimas décadas disponibilizou muitos recursos para auxiliar na execução das tarefas. Entre eles pode-se citar o poder de processamento dos computadores, a capacidade de armazenamento de informações, a diversidade de aplicativos, e a rede de comunicação global, conhecida por Internet, que permitiu não só o compartilhamento de informações numa escala nunca antes imaginada, como também está servindo de base para o desenvolvimento de uma nova linhagem de sistemas que permitem o trabalho cooperativo. Sistemas que utilizam o computador e possibilitam o trabalho cooperativo de várias pessoas com um objetivo comum são chamados de groupware. A proposta deste trabalho é a de implementar uma ferramenta de groupware baseado na Internet para a edição de grafos hierárquicos. Para a implementação do mecanismo responsável para manter a consistência do grafo entre as partes envolvidas é utilizado o algoritmo de replicação total sem migração. Para a implementação da ferramenta utilizou-se a plataforma Java incluindo a interface de programação de aplicação RMI para comunicação. A fim de endereçar a questão de conscientização em groupware, alguns mecanismos de percepção como por exemplo o telepointer foram implementados. Foram realizados alguns estudos de caso para avaliar a ferramenta. A partir desses estudos de caso pode-se verificar a viabilidade e flexibilidade da ferramenta. Pode-se também identificar algumas limitações e propostas de melhorar a ferramenta.