Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3542_.pdf: 1219514 bytes, checksum: 46e780a84760376a53aff9fb5e279285 (MD5) Previous issue date: 2010-08-23 / Neste trabalho investigamos a utilização de conceitos da Teoria Espectral de Grafos (TEG) a fim de auxiliar a construção de algoritmos que solucionem o Problema de Isomorfismo de Grafos (PIG). Três resultados teóricos que consideram informações do espectro e das centralidades de autovetor dos vértices dos grafos foram presentados. Além disso, foi proposto um algoritmo para detecção de isomorfismo de grafos baseado em dois destes resultados. Por fim, apresentamos os resultados computacionais da comparação deste algoritmo com outros da literatura.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4174_.pdf: 432544 bytes, checksum: 56e998c1c8c4b2e3ad13cf3720cfbe5f (MD5) Previous issue date: 2011-08-29 / A Teoria Espectral de Grafos (TEG) busca analisar propriedades dos grafos através de matrizes representativas de grafos e seus espectros. De uma propriedade proveniente da TEG, a autocentralidade, surge um importante invariante para o Problema de Isomorfismo de Grafos: se dois grafos são isomorfos então eles possuem autocentralidades proporcionais. Porém, esta propriedade não pode ser usada diretamente para resolução do Problema de Isomorfismo de Grafos Regulares (PIGR), pois todo grafo regular possui autocentralidades iguais. Este trabalho apresenta uma estratégia para resolver o PIGR através do uso das autocentralidades para podar a árvore de busca e restringir as possibilidades de mapeamento.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5124_.pdf: 897407 bytes, checksum: 1226caa82994051427d1a23316335ede (MD5) Previous issue date: 2012-01-27 / Este trabalho trata da aplicação da autocentralidade na resolução do Problema de Isomorfismo de Grafos. Esta propriedade, retirada da teoria espectral de grafos, foi utilizada por Philippe Santos em [SANTOS 2010] para a proposta de um algoritmo espectral para resolução deste problema. Uma adaptação do método das potências é proposta para o cálculo das autocentralidades produzindo uma versão competitiva do algoritmo espectral proposto em [SANTOS 2010]. Baseado nesta adaptação, é feito um estudo da eficiência da autocentralidade na resolução do Problema de Isomorfismo. Além disso, é Algoritmo de Rotulação Iterativa Baseado em Medidas de Centralidades, que pode ser aplicado a qualquer tipo de grafo, inclusive grafos regulares. Uma bateria de testes computacionais foi realizada para comparar os dois algoritmos propostos com alguns bemconhecidos na literatura, como o Nauty.

Detecção de objetos é um problema clássico em visão computacional, presente em aplicações como vigilância automatizada, análise de imagens médicas e recuperação de informação. Dentre as abordagens existentes na literatura para resolver esse problema, destacam-se métodos baseados em reconhecimento de pontos-chave que podem ser interpretados como diferentes implementações de um mesmo arcabouço. O objetivo desta pesquisa de doutorado é desenvolver e avaliar uma versão generalizada desse arcabouço, na qual reconhecimento de pontos-chave é substituído por reconhecimento de grafos-chave. O potencial da pesquisa reside na riqueza de informação que um grafo pode apresentar antes e depois de ser reconhecido. A dificuldade da pesquisa reside nos problemas que podem ser causados por essa riqueza, como maldição da dimensionalidade e complexidade computacional. Três contribuições serão incluídas na tese: a descrição detalhada de um arcabouço para detecção de objetos baseado em grafos-chave, implementações fiéis que demonstram sua viabilidade e resultados experimentais que demonstram seu desempenho. / Object detection is a classic problem in computer vision, present in applications such as automated surveillance, medical image analysis and information retrieval. Among the existing approaches in the literature to solve this problem, we can highlight methods based on keypoint recognition that can be interpreted as different implementations of a same framework. The objective of this PhD thesis is to develop and evaluate a generalized version of this framework, on which keypoint recognition is replaced by keygraph recognition. The potential of the research resides in the information richness that a graph can present before and after being recognized. The difficulty of the research resides in the problems that can be caused by this richness, such as curse of dimensionality and computational complexity. Three contributions are included in the thesis: the detailed description of a keygraph-based framework for object detection, faithful implementations that demonstrate its feasibility and experimental results that demonstrate its performance.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-03-22T12:33:01Z No. of bitstreams: 2 EURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf: 3912806 bytes, checksum: ee84d2f571b4e34203c8e6f37dede9b3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-03-22T15:40:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 EURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf: 3912806 bytes, checksum: ee84d2f571b4e34203c8e6f37dede9b3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T15:40:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 EURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf: 3912806 bytes, checksum: ee84d2f571b4e34203c8e6f37dede9b3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-28 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Cellular automata are locally de ned dynamical systems which are discrete in space, time and in the state variables, and capable of presenting arbitrarily complex global emergent behaviour. One core question in the study of cellular automata refers to their limit behaviour, that is, to the global dynamical features in a in nite time evolution. Previous works have shown that for nite time evolutions, one-dimensional cellular automata present dynamics which can be described by regular languages and, therefore, by nite automata. Also, such studies have shown the existence of growth patterns in the evolution of such nite automata for some cellular automata rules; however these results were obtained manually by directly inspecting the structures that arise during the time evolution. In this work we present the formalisation of an automatic method to compute such structures. Based on this, the rules of the elementary cellular automata rule space were classi ed according to the existence of a growth pattern in their nite automata. Also, we present new methods to infer the limit graph of some elementary cellular automata rules by analysing the regular expressions describing their behaviour in nite-time and the attractors of each rule, as well as an application of these graphs in computing the Fourier spectra of the rules. / Autômatos celulares são sistemas dinâmicos localmente definidos, discretos no espaço, no tempo e nas variáveis de estado, e capazes de apresentar comportamento emergente global arbitrariamente complexo. Uma das questões centrais no estudo de autômatos celulares refere-se ao comportamento limite, isto e, ás características da dinâmica global, ao considerar-se o limite de uma evolucão temporal infinita. Trabalhos anteriores mostraram que para evoluções temporais nitas de autômatos celulares unidimensionais, suas dinâmicas podem ser sempre descritas por linguagens regulares e, portanto, por autômatos finitos. Além disso, esses estudos indicaram a existência de padrões para a evolução desses autômatos finitos para algumas regras; entretanto tais resultados foram obtidos manualmente através da inspeção direta das estruturas que neles surgem ao longo do tempo. Neste trabalho apresenta-se a formalização de um método automático para o cálculo de tais estruturas. Com base nisso, as regras do espaço de autômatos celulares elementares são classificadas de acordo com a existência de um padrão de crescimento de seus autômatos finitos. Além disso, este trabalho apresenta novos métodos para a inferência do grafo-limite de alguns autômatos celulares elementares, por meio da análise das expressões regulares que descrevem seus comportamentos em tempo finito e do estudo da evolução dos atratores de cada regra, bem como uma aplicação desses grafos-limite para o cálculo de espectros de Fourier das regras.

Detecção de objetos é um problema clássico em visão computacional, presente em aplicações como vigilância automatizada, análise de imagens médicas e recuperação de informação. Dentre as abordagens existentes na literatura para resolver esse problema, destacam-se métodos baseados em reconhecimento de pontos-chave que podem ser interpretados como diferentes implementações de um mesmo arcabouço. O objetivo desta pesquisa de doutorado é desenvolver e avaliar uma versão generalizada desse arcabouço, na qual reconhecimento de pontos-chave é substituído por reconhecimento de grafos-chave. O potencial da pesquisa reside na riqueza de informação que um grafo pode apresentar antes e depois de ser reconhecido. A dificuldade da pesquisa reside nos problemas que podem ser causados por essa riqueza, como maldição da dimensionalidade e complexidade computacional. Três contribuições serão incluídas na tese: a descrição detalhada de um arcabouço para detecção de objetos baseado em grafos-chave, implementações fiéis que demonstram sua viabilidade e resultados experimentais que demonstram seu desempenho. / Object detection is a classic problem in computer vision, present in applications such as automated surveillance, medical image analysis and information retrieval. Among the existing approaches in the literature to solve this problem, we can highlight methods based on keypoint recognition that can be interpreted as different implementations of a same framework. The objective of this PhD thesis is to develop and evaluate a generalized version of this framework, on which keypoint recognition is replaced by keygraph recognition. The potential of the research resides in the information richness that a graph can present before and after being recognized. The difficulty of the research resides in the problems that can be caused by this richness, such as curse of dimensionality and computational complexity. Three contributions are included in the thesis: the detailed description of a keygraph-based framework for object detection, faithful implementations that demonstrate its feasibility and experimental results that demonstrate its performance.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis.pdf: 520664 bytes, checksum: a8423486c7ffd3a3ceff9cb2b60761ce (MD5) Previous issue date: 2008-03-14 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / The graph isomorphism problem has applications in several areas of science. This problem has not an efficient solution to its general case. In this work, we present the basic concepts of group theory, graph theory and quantum mechanics. We introduce the hidden subgroup problem and a known polynomial reduction of the graph isomorphism problem in its general case to the hidden subgroup problem on the symmetric group. We use a method that reduces the graph isomorphism problem to the group intersection problem. This method combines results from quantum computing and solvable group theory providing a efficient solution through a quantum algorithm to the graph isomorphism problem for the particular class of graphs. / O problema do isomorfismo de grafos possui aplicações em diversas áreas da ciência. Tal problema não possui uma solução eficiente para o seu caso geral. No presente trabalho, apresentamos os conceitos básicos em teoria de grupos, teoria dos grafos e mecânica quântica. Apresentamos o problema do subgrupo oculto e uma conhecida redução polinomial do problema do isomorfismo de grafos no seu caso geral para o problema do subgrupo oculto sobre o grupo simétrico. Utilizamos um método que reduz o problema do isomorfismo de grafos para o problema de interseção de grupos. Este método utiliza resultados da computação quântica e da teoria dos grupos solúveis, nos permitindo obter uma solução eficiente através de um algoritmo quântico para o problema do isomorfismo de grafos para uma classe particular de grafos.

Orientador: Prof. Dr. Daniel Morgato Martin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Computação, 2014. / Neste trabalho estudamos o Problema do Isomorfismo de Grafos e a sua complexidade para resolvê-lo. Nossa principal contribuição é a proposta de um algoritmo para o caso geral do Problema, baseado no particionamento do conjunto de vértices e em emparelhamentos perfeitos de grafos bipartidos. Estudamos também o algoritmo de Brendan McKay, que é o mais rápido algoritmo para o Problema do Isomorfismo de Grafos conhecido. Ao final, implementamos o algoritmo proposto nesta dissertação e o algoritmo de McKay. Após a comparação dos dois algoritmos, verificamos que os resultados obtidos pelo algoritmo proposto não foram satisfatórios, porém apresentamos possíveis melhorias de como deixá-lo mais eficiente. / In this work we study the Graph Isomorphism Problem and their complexity to solve it. Our main contribution is to propose an algorithm for the general case of the Problem, based on partitioning the set vertex and perfect matchings of bipartite graphs. We also studied the Brendan McKay¿s algorithm, who is the fastest algorithm for the Graph Isomorphism Problem known. At the end, we implemented the algorithm proposed in this dissertation and McKay¿s algorithm. After comparison of the two algorithms, we found that the results obtained by the proposed algorithm were not satisfactory, but improvements are possible as to make it more efficient.

O problema do isomorfismo de grafos possui aplicações em diversas áreas da ciência. Tal problema não possui uma solução eficiente para o seu caso geral. No presente trabalho, apresentamos os conceitos básicos em teoria de grupos, teoria dos grafos e mecânica quântica. Apresentamos o problema do subgrupo oculto e uma conhecida redução polinomial do problema do isomorfismo de grafos no seu caso geral para o problema do subgrupo oculto sobre o grupo simétrico. Utilizamos um método que reduz o problema do isomorfismo de grafos para o problema de interseção de grupos. Este método utiliza resultados da computação quântica e da teoria dos grupos solúveis, nos permitindo obter uma solução eficiente através de um algoritmo quântico para o problema do isomorfismo de grafos para uma classe particular de grafos. / The graph isomorphism problem has applications in several areas of science. This problem has not an efficient solution to its general case. In this work, we present the basic concepts of group theory, graph theory and quantum mechanics. We introduce the hidden subgroup problem and a known polynomial reduction of the graph isomorphism problem in its general case to the hidden subgroup problem on the symmetric group. We use a method that reduces the graph isomorphism problem to the group intersection problem. This method combines results from quantum computing and solvable group theory providing a efficient solution through a quantum algorithm to the graph isomorphism problem for the particular class of graphs.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Philippe Leal Freire dos Santos.pdf: 1222437 bytes, checksum: 0b5ab3d6e8b9f4b4640e53168b2d042d (MD5) Previous issue date: 2010-08-23 / In this work we investigated the use of concepts from Spectral Graph Theory (SGT) to support the construction of algorithms that solve the Graph Isomorphism Problem (GIP). Three theoretical results which consider information from the spectrum of the graphs and from the eigenvector centralities were presented. Furthermore, an algorithm for detection of graph isomorphism based on two of these results was proposed. Finally, we present the computational results comparing this algorithm with others from literature. / Neste trabalho investigamos a utilização de conceitos da Teoria Espectral de Grafos (TEG) a fim de auxiliar a construção de algoritmos que solucionem o Problema de Isomorfismo de Grafos (PIG). Três resultados teóricos que consideram informações do espectro e das centralidades de autovetor dos vértices dos grafos foram apresentados. Além disso, foi proposto um algoritmo para detecção de isomorfismo de grafos baseado em dois destes resultados. Por fim, apresentamos os resultados computacionais da comparação deste algoritmo com outros da literatura