A busca por entender e copiar o majestoso mundo que nos cerca fez do homem um curioso por natureza. Santos Dumont realizou a proeza de alcançar um dos sonhos mais antigos do homem, voar. Charles Darwin escreveu a Teoria da Evolução como um paradigma para a nossa existência, inspirando John Holland a desenvolver os Algoritmos Genéticos. Atualmente, com o grande crescimento da demanda no transporte aéreo, o homem volta seus esforços na busca por soluções que garantam a segurança da sociedade. Recentemente o pesquisador Naufal reuniu todos esses conceitos e desenvolveu um Modelo de Otimização de Demanda para o setor aeronáutico. Tal modelo visa amenizar a carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo na busca por aumentar a qualidade do serviço prestado por esse profissional, garantindo dessa forma níveis aceitáveis de segurança. Embora o modelo tenha se mostrado eficiente, ele apresentou uma deficiência quanto aos tempos despendidos para alcançar bons resultados. Na tentativa de otimizar os tempos do modelo atual, este trabalho de pesquisa adicionou o conceito de pressão seletiva, que representa a influência do meio ambiente. A representação da influência que o meio ambiente tem dentro da teoria da evolução de Darwin pode gerar uma implementação mais realista dos algoritmos genéticos. Este trabalho propõe a aplicação dos métodos de controle da pressão seletiva como alternativa de diminuir os tempos despendidos pelo modelo de otimização de demanda na busca por aumentar a segurança do setor aeroviário. / The search for understanding and copying the magnificent world that surrounds us has made man curious by nature. Santos Dumont achieved one of man?s most ancient dreams, to fly. Charles Darwin wrote the Theory of Evolution as a paradigm of our existence, inspiring John Holland to develop genetic algorithms. Presently, because of the growth of demand in air transportation, men concentrate their efforts in the search for solutions that can guarantee the safety of our society. Recently, researcher Naufal has gathered all these concepts and developed a Demand Optimization Model for the aeronautical sector. This model aims to ease the workload of air traffic controllers, in a search for increasing the quality of this service and guaranteeing acceptable levels of safety. Although his model has proved to be efficient, it has presented a weak point when it comes to time spent to reach good results. In an attempt to optimize time in the existing model, this research added the concept of selective pressure, which represents the influence of the environment. The representation of the influence that the environment has inside Darwin?s Theory of Evolution can generate a more realistic implementation of genetic algorithms. This work proposes an application of selective pressure control methods as an alternative to diminish time spent by the Demand Optimization Model in a search for increasing safety for the aeronautical sector.

The synthesis, photophysical and electronic properties of a series of novel boron containing fused and ladder type donor-acceptor (D-A) oligomers and polymers are reported. The synthesis was achieved through coordination of the basic functionality of the ubiquitous benzothiadiazole acceptor unit onto a boron Lewis acid followed by an electrophilic aromatic borylation resulting in the formation of fused and ladder type structures (termed borylative fusion). The novel C,N-chelated borane structures disclosed herein are a new member of a large family of tetra-coordinate organoboron compounds that are used for the construction of highly emissive materials. Upon borylation large bathochromic shifts in the absorption and fluorescence spectra were observed, DFT and cyclic voltammetry demonstrate that this is a result of a significant reduction of the LUMO energy levels whist the HOMO energy levels remains relatively unperturbed. These large bathochromic shifts lead to materials that show far red/NIR emission in the solid state with absolute quantum yields of up to 44%. Furthermore, the frontier molecular orbital energy levels of these fused structures can be modulated through judicious selection of the exocyclic boron substituents. These novel borocycles also proved stable to a range of cross-coupling conditions which facilitated further modulation of the frontier molecular orbitals and emissive properties. Borylative fusion was also applicable to D-A conjugated polymers, this represents a facile post-polymerisation functionalisation that is an effective method of modulating the photophysical properties of D-A conjugated polymers. Solution processed OLEDs with far red/NIR electroluminescence (EL) were fabricated from these materials. These devices showed good external quantum efficiency values (EQE) for the far red/NIR region of the electromagnetic spectrum (EQE > 0.4 % for maximum EL > 700 nm).

Apresenta-se um estudo de caso realizado nas cidades de São Carlos e Araraquara, Estado de São Paulo, em que são analisados problemas nos pavimentos associados aos serviços de manutenção da infra-estrutura de água e esgoto, tanto em nível de rede como em nível de projeto. Investiga-se a possibilidade de compatibilização da gerência de pavimentos com a gerência de outras infra-estruturas e analisam-se as normas dos serviços, os métodos de execução efetivamente utilizados e os procedimentos de controle e garantia da qualidade. Os resultados mostram a necessidade de implementação de sistemas racionais de gerenciamento de infra-estruturas pelas prefeituras e concessionárias de serviços públicos e o desenvolvimento de regulamentações, manuais e guias para restauração dos pavimentos após os serviços de manutenção das redes, com um controle mais rigoroso dos procedimentos técnicos. / It is presented a case study performed in the cities of Sao Carlos and Araraquara, state of Sao Paulo, Brazil. It analyses pavement problems associated to the maintenance of water and sewer infrastructure networks at both network and project levels. It investigates the possibilities of integration of the pavement management to the management of other infrastructures and it analyses the service regulations, the construction methods effectively used and the quality control/quality assurance (QC/QA) procedures. The results show the necessity of the implementation of a rational infrastructure management system by the cities and urban agencies, and the development of regulations, manuals and guidelines for pavement restoration after the maintenance of water and sewer networks, which will allow a more effective enforcement of the technical standards.

Há algum tempo, a energia elétrica tem sido pensada como um fator de fomento ao desenvolvimento de regiões carentes. No entanto, a experiência tem mostrado que, embora seja realmente necessária, a presença da energia elétrica, por si só não é suficiente para alcançar tal objetivo. Neste contexto, o presente trabalho aborda a disponibilização da energia elétrica de forma integrada em um cenário mais amplo, o da infra-estrutura, abrangendo o Transporte, a Água e Saneamento, o Tratamento do Lixo e as Telecomunicações, com vistas a criar uma base sólida para alavancar o desenvolvimento. Para tanto, propõe a abordagem da Gestão Integrada de Recursos – GIR, que é balizada pelo equilíbrio entre os aspectos econômico, social e ambiental dos empreendimentos, visando a provisão de infra-estrutura com vistas ao desenvolvimento sustentável de regiões carentes. Esta metodologia, desenvolvida no contexto de uma visão abrangente e integrada da infra-estrutura, permite a identificação de sinergias e potencialidades entre os seus componentes, bem como de possíveis parcerias entre os envolvidos. Dessa forma espera-se estabelecer vantagens econômicas, sociais e ambientais na provisão de infra-estrutura pelo setor privado sob a ação do Estado, não mais como investidor e administrador, mas como ente regulador. Nesta gestão, salienta-se a importância da atuação do Setor Público no sentido de criar mecanismos regulatórios diferenciados, que tornem os investimentos em infra-estrutura atrativos ao investidor privado, ao mesmo tempo em que estabelecem e permitem a fiscalização do cumprimento das metas sociais e de preservação ambiental. / Electrical energy has been considered like a fomentation factor to the poorest regions. The experience has shown that electrical energy is really necessary but it's not sufficient to guarantee a development basis. In such a context, this work focuses the integration of electrical energy within other component of the infrastructure, including Transportation, Water and Sanitation, Waste Disposal and the Telecommunications, in order to establish a strong basis for development. For that, the work proposes the approach Integrated Resources Management –IRM, that is based on the balance of the economic, social and environmental aspects of the projects, in order to guarantee the required infrastructure basis for the sustainable development of the poorest regions. In this type of management, it is emphasized the importance of the Public Sector, in order to create new regulatory mechanisms that make the infrastructure investments more attractive to the Private Sector, at the same time in witch establish and allow the monitoring of the social goals and of the environmental preservation. This methodology is developed within a wide and integrated vision of the infrastructure that allows the identification of synergies and potentialities of its components, and the establishment of partnerships of involved parties. This approach is expected to establish economic, social and environmental advantages in the infrastructure provision by the private sector, under the regulatory State action.

Existe atualmente na sociedade um grande número de sistemas reais de alta complexidade. Esta complexidade pode ser definida tanto do ponto de vista da dificuldade em identificar todas as partes que compõem estes sistemas, como também, pela compreensão e definição real da relação entre estas partes, permitindo, desta forma uma representação adequada do comportamento global do sistema. O comportamento global destes sistemas não se caracteriza pela soma do comportamento de suas partes componentes. Normalmente, a modelagem destes sistemas não reflete, de forma realística, o seu comportamento, devido ao excesso de simplificações realizadas. Por outro lado, alguns modelos são impraticáveis de serem aplicados, devido ao excessivo esforço computacional e a restrições de tempo. O presente trabalho de pesquisa apresenta uma proposta de um modelo de otimização para um problema real de alta complexidade e com fortes requisitos de segurança (safety) encontrado na Infra-estrutura Aeronáutica Brasileira e Mundial. Este problema está relacionado ao desbalanceamento entre a capacidade e demanda em infra-estrutura aeronáutica em sistemas de transporte aéreo. Para tanto, o trabalho propõe um Modelo de Otimização de Demanda (MOD) em infra-estrutura aeronáutica, através da técnica de Inteligência Artificial denominada de Algoritmos Genéticos. A pesquisa analisa a eficiência do modelo proposto em termos da resolução do problema, bem como quanto à qualidade das respostas apresentadas. De forma complementar é avaliada a importância de cada um dos parâmetros do modelo de otimização através da sua flexibilização. / Nowadays, in the society, there are a great number of real systems with high complexity. This complexity can be justified in function of the difficulty in identifying all parts that compose these systems, but also the complex relationship between them. The global behavior of these systems is not characterized for the addition of the behavior of its contracting parties. Normally, the modeling of these systems does not reflect its realistic behavior, due the excess of simplifications carried out. On the other hand, some models are impracticable to be solved, because the extreme computational effort necessary. The present research develops a proposal of an optimization model for a real problem of high complexity and with hard safety requirements found in the Brazilian and world-wide aeronautical infrastructure. This problem deals with the unbalancing between the capacity and demand in infrastructure aeronautics in air transportation systems. The work considers a Demand Optimization Model (DOM) for aeronautical infrastructure through the technique of artificial intelligence denominated Genetic Algorithms. The research analyzes the efficiency of the considered model in terms of problem resolution, as well as, the quality of the presented answers. Of complementary form, some parameters of the model were adjusted and their importance were avaluated.

Apresenta-se um estudo de caso realizado nas cidades de São Carlos e Araraquara, Estado de São Paulo, em que são analisados problemas nos pavimentos associados aos serviços de manutenção da infra-estrutura de água e esgoto, tanto em nível de rede como em nível de projeto. Investiga-se a possibilidade de compatibilização da gerência de pavimentos com a gerência de outras infra-estruturas e analisam-se as normas dos serviços, os métodos de execução efetivamente utilizados e os procedimentos de controle e garantia da qualidade. Os resultados mostram a necessidade de implementação de sistemas racionais de gerenciamento de infra-estruturas pelas prefeituras e concessionárias de serviços públicos e o desenvolvimento de regulamentações, manuais e guias para restauração dos pavimentos após os serviços de manutenção das redes, com um controle mais rigoroso dos procedimentos técnicos. / It is presented a case study performed in the cities of Sao Carlos and Araraquara, state of Sao Paulo, Brazil. It analyses pavement problems associated to the maintenance of water and sewer infrastructure networks at both network and project levels. It investigates the possibilities of integration of the pavement management to the management of other infrastructures and it analyses the service regulations, the construction methods effectively used and the quality control/quality assurance (QC/QA) procedures. The results show the necessity of the implementation of a rational infrastructure management system by the cities and urban agencies, and the development of regulations, manuals and guidelines for pavement restoration after the maintenance of water and sewer networks, which will allow a more effective enforcement of the technical standards.

A busca por entender e copiar o majestoso mundo que nos cerca fez do homem um curioso por natureza. Santos Dumont realizou a proeza de alcançar um dos sonhos mais antigos do homem, voar. Charles Darwin escreveu a Teoria da Evolução como um paradigma para a nossa existência, inspirando John Holland a desenvolver os Algoritmos Genéticos. Atualmente, com o grande crescimento da demanda no transporte aéreo, o homem volta seus esforços na busca por soluções que garantam a segurança da sociedade. Recentemente o pesquisador Naufal reuniu todos esses conceitos e desenvolveu um Modelo de Otimização de Demanda para o setor aeronáutico. Tal modelo visa amenizar a carga de trabalho dos controladores de tráfego aéreo na busca por aumentar a qualidade do serviço prestado por esse profissional, garantindo dessa forma níveis aceitáveis de segurança. Embora o modelo tenha se mostrado eficiente, ele apresentou uma deficiência quanto aos tempos despendidos para alcançar bons resultados. Na tentativa de otimizar os tempos do modelo atual, este trabalho de pesquisa adicionou o conceito de pressão seletiva, que representa a influência do meio ambiente. A representação da influência que o meio ambiente tem dentro da teoria da evolução de Darwin pode gerar uma implementação mais realista dos algoritmos genéticos. Este trabalho propõe a aplicação dos métodos de controle da pressão seletiva como alternativa de diminuir os tempos despendidos pelo modelo de otimização de demanda na busca por aumentar a segurança do setor aeroviário. / The search for understanding and copying the magnificent world that surrounds us has made man curious by nature. Santos Dumont achieved one of man?s most ancient dreams, to fly. Charles Darwin wrote the Theory of Evolution as a paradigm of our existence, inspiring John Holland to develop genetic algorithms. Presently, because of the growth of demand in air transportation, men concentrate their efforts in the search for solutions that can guarantee the safety of our society. Recently, researcher Naufal has gathered all these concepts and developed a Demand Optimization Model for the aeronautical sector. This model aims to ease the workload of air traffic controllers, in a search for increasing the quality of this service and guaranteeing acceptable levels of safety. Although his model has proved to be efficient, it has presented a weak point when it comes to time spent to reach good results. In an attempt to optimize time in the existing model, this research added the concept of selective pressure, which represents the influence of the environment. The representation of the influence that the environment has inside Darwin?s Theory of Evolution can generate a more realistic implementation of genetic algorithms. This work proposes an application of selective pressure control methods as an alternative to diminish time spent by the Demand Optimization Model in a search for increasing safety for the aeronautical sector.

Esse trabalho aborda a questão da segregação residencial no município de São Paulo, sendo o objetivo principal a avaliação do impacto da segregação sobre o acesso das camadas mais pobres da população à política de infra-estrutura urbana. Além da discussão conceitual a respeito da segregação – termo muitas vezes confundido na literatura com os conceitos de pobreza, desigualdade, falta de acesso a serviços urbanos –, o trabalho pretende apresentar estratégias de identificação de áreas segregadas e um modelo de análise capaz de medir o impacto da residência nesses locais sobre as condições de acesso à política de infra-estrutura urbana, tradicionalmente associada com a segregação. Desse modo, além de um esforço teórico de deslocamento do foco em direção às conseqüências da segregação, e não as suas causas, esse trabalho apresenta um esforço empírico de elaboração de indicadores capazes de identificar áreas segregadas e medir o impacto da residência nesses locais sobre as condições de acesso a políticas públicas. / This dissertation deals with the issues of residential segregation in the city of São Paulo. It argues that segregation has a significant impact on the access to public policies among the poorest population. Besides the discussion of the urban literature on segregation – a concept generally mingled with the concepts of poverty and inequality as well as for the lack of access to basic public services –, this dissertation presents some strategies for identifying segregated areas and a multivariate model of access to urban infrastructure policies. Besides the theoretical effort of changing the stress on the causes to the stress on the consequences of segregation, this dissertation presents an empirical effort: the construction of different indicators able to measure the impact of segregation over the access to public policies.

We used demographic methods to address one of the main challenges facing ecological science: forecasting the effect of climate change on plant communities. Ecological forecasts will be crucial to inform long-term planning in wildland management and demographic methods are ideal to quantify changes in plant abundance. We carried out our research in the sagebrush steppe, one of the most extensive plant ecosystems of Western North America. Our research intended to inform ecological forecasts on an exotic invader, cheatgrass (Bromus tectorum). Moreover, we investigated the general question asking: to what degree competition among plants influences the outcome of ecological forecasts on the effect of climate change? We carried out two field experiments to test the hypothesis that warming will increase cheatgrass abundance in the sagebrush steppe. This hypothesis was strongly supported by both experiments. Warming increased cheatgrass abundance regardless of elevation, neighboring vegetation or cheatgrass genotype. Moreover, we found cheatgrass was hindered by snow cover. Therefore, warming increases cheatgrass growth directly by increasing temperature, and indirectly by decreasing or removing snow cover. In our last experiment, we tested whether forecasts of climate change effects on rare species can ignore competition from neighbors. This should occur because rare species should have little niche overlap with other species. The lower the niche overlap, the less competition with other species. To test this hypothesis, we used a long-term data set from an Idaho sagebrush steppe. We built population models that reproduced the dynamics of the system by simulating climate and competition. Model simulations supported our hypothesis: rare species have little niche overlap and little competitive interactions with neighbor species.

La Cathepsine K est parmi la plus efficace des collagénases de mammifère pour cliver la triple hélice de collagène de type-1. Nous avons développé une série d'azanitriles, (CKI-8 and CKI-13) inhibiteurs de cathepsine K. CKI-8 (un isomère de CKI-13) et CKI-13 ne sont pas toxiques sur les osteoblastes Saos-2 et les cellules RAW 264.7 jusqu' à une concentration de 1000 nM, tandis qu'ils ne le sont pas jusqu'à une concentration de 100 nM sur les osteoclastes. CKI-8 n'affecte pas l'activité de la phosphatase alkaline ainsi que la minéralisation induite par les Saos-2 et par les osteoblastes primaires. CKI-13 diminue de 35 % la minéralisation induite par les Saos-2 tandis qu'il n'affecte pas la minéralisation induite par les osteoblastes primaires. L'addition de CKI-13 diminue l'activité de la phosphatase alkaline d'environ 20% (Saos-2) et de 40 % (osteoblastes primaires). La résorption osseuse sur des tranches d'os d'origine bovine est diminuée avec 10 nM de CKI-13, 100 nM de CKI- 8 et 100 nM d'inhibiteur commercial E64. CKI-8 et CKI-13 diminuent la mobilité des osteoclastes. Nous avons développé un dosage d'hydrolyse de PPi par la phosphatase alkaline au moyen de l'IR, ayant l'avantage de fonctionner sur des vésicules matricielles et des cellules avec des substrats naturels à un pH physiologique. La bande de PPi localisée à 1107 cm-1 (∑= 2158 ± 211 M-1.cm-1) et celles de Pi localisées à 1076 cm-1 (∑= 1346 ± 116 M-1.cm- 1) et à 991 cm-1 (∑= 493 ± 49 M-1.cm-1) ont servis à mesurer les concentrations du substrat et du produit / Cathepsin K is among the most potent mammalian collagenase, capable of cleaving the triple helix in type-I collagen. We developed a series of azanitriles (CKI-8 and CKI-13) which are inhibitors of cathepsin K. CKI-8 (an isomer of CKI-13) and CKI-13 did not induce significant toxicity on osteoblasts Saos-2 and RAW 264.7 cells up to 1000 nM, while they were not toxic on mature osteoclasts up to 100 nM. Commercial E64 inhibitor was not toxic in primary osteoclast cells up to 1000 nM. CKI-8 did not affect alkaline phosphatase activity as well the mineralization induced by Saos-2 cells and by primary osteoblasts. CKI-13 decreased by 35% the mineralization induced by Saos-2 cells while it did not on mineralization induced by primary osteoblasts. Addition of CKI-13 decreased alkaline phosphatase activity by around 20% (Saos-2 cells) and 45% (primary osteoblasts). Bone resorption on bovine slices decreased significantly with 10 nM of CKI-13, with 100 nM of CKI-8 and commercial inhibitor E64. Our findings indicated that CKI-8 and CKI-13 inhibited bone resorption and affected the mobility of osteoclast. To monitor directly the PPi hydrolytic activity by alkaline phosphatase, we developed an infrared (IR) assay taking the advantage to use natural substrate under physiological pH in matrix vesicles and in living cells. PPi band located at 1107 cm-1 (∑= 2158 ± 211 M-1.cm-1) and Pi bands located at 1076 cm-1 (∑= 1346 ± 116 M-1.cm-1) and at 991 cm-1 (∑= 493 ± 49 M-1.cm-1) served to measure the substrate and the product concentrations