A compressão de dados é uma área de muito interesse em termos computacionais devido à necessidade de armazená-los e transmiti-los. Em particular, a compressão de malhas possui grande interesse em função do crescimento de sua utilização em jogos tridimensionais e modelagens diversas. Nos últimos anos, uma nova teoria de aquisição e reconstrução de sinais foi desenvolvida, baseada no conceito de esparsidade na minimização da norma L1 e na incoerência do sinal, chamada Compressive Sensing (CS). Essa teoria possui algumas características marcantes, como a aleatoriedade de amostragem e a reconstrução via minimização, de modo que a própria aquisição do sinal é feita considerando somente os coeficientes significativos. Qualquer objeto que possa ser interpretado como um sinal esparso permite sua utilização. Assim, ao se representar esparsamente um objeto (sons, imagens) é possível aplicar a técnica de CS. Este trabalho verifica a viabilidade da aplicação da teoria de CS na compressão de malhas, de modo que seja possível um sensoreamento e representação compressivos na geometria de uma malha. Nos experimentos realizados, foram utilizadas variações dos parâmetros de entrada e técnicas de minimização da Norma L1. Os resultados obtidos mostram que a técnica de CS pode ser utilizada como estratégia de compressão da geometria das malhas. / Data compression is an area of a major interest in computational terms due to the issues on storage and transmission. Particularly, mesh compression has wide usage due to the increase of its application in games and three-dimensional modeling. In recent years, a new theory of acquisition and reconstruction of signals was developed, based on the concept of sparsity and in the minimization of the L1 norm and the incoherency of the signal, called Compressive Sensing (CS). This theory has some remarkable features, such as random sampling and reconstruction by minimization, in a way that the signal acquisition is done by considering only its significant coefficients. Any object that can be interpreted as a sparse sign allows its use. Thus, representing an object sparsely (sounds, images), you can apply the technique of CS. This work explores the viability of CS theory on mesh compression, so that it is possible a representative and compressive sensing on the mesh geometry. In the performed experiments, different parameters and L1 Norm minimization strategies were used. The results show that CS can be used as a mesh geometry compression strategy.

O estudo teve por finalidade a redução do lodo gerado nos sistema aeróbios mediante recirculação do lodo em excesso, após passar por uma desintegração com ultra-som, ao tanque de aeração de cada reator. Foram utilizados dois reatores seqüenciais aeróbios (A e B) operando em sistema de batelada e com idades do lodo diferentes: 12 e 8 dias respectivamente, e com ciclos de doze horas. Os reatores foram operados em duas etapas. Na etapa inicial, chamada controle, os reatores foram operados por 130 dias sem reciclo do lodo, para se poder avaliar o comportamento e fazer futuras comparações com a etapa posterior, denominada teste. Na etapa controle foram analisados o comportamento da DQO, dos sólidos e dos nutrientes além de serem realizados testes com o ultra-som para a escolha do tempo de exposição e volume de amostra.. O reator A apresentou uma boa remoção de DQO (90,9%), entretanto não apresentou nitrificação completa, chegando apenas na transformação de nitrogênio orgânico a amoniacal. Já a remoção de fósforo foi da ordem de 60%. O reator B também apresentou uma boa remoção de DQO (87,7%) e houve formação de nitrato, embora não completa, e a remoção de fósforo se situou em 57%. Na etapa teste, que durou aproximadamente 90 dias, os reatores foram operados com retorno total do lodo após desintegração com ultra-som. Houve um aumento na DQO afluente devido ao retorno do lodo desintegrado, bem como um aumento nos teores de nitrogênio e fósforo. Houve também um aumento na concentração de sólidos dos reatores, sendo o reator A que apresentou um maior acréscimo. Ambos reatores apresentaram uma mesma eficiência na remoção de DQO (92,0% para o reator A, e 91% para o reator B) se comparado com a etapa controle. Com relação aos nutrientes os reatores apresentaram sensível melhora na nitrificação. O reator A apresentou uma quase completa redução no nitrogênio orgânico, embora não tenha chegado a nitrificação completa. O reator B apresentou uma remoção completa do nitrogênio orgânico. Com relação ao fósforo, a etapa teste apresentou um decréscimo na sua remoção (42% para o reator A e 44% para o reator B). As análises indicaram que a desintegração do lodo e seu retorno ao tanque de aeração não causaram problemas no funcionamento dos reatores, houve uma melhora na nitrificação e não houve uma sensível redução na remoção de fósforo. Comparando com o problema de transporte, tratamento e disposição final de lodo, o estudo de redução de lodos é uma grande alternativa e que merece mais estudos. / The study aims to reduce the sludge generation in aerobic systems by recirculation of the excess sludge after disintegration with a ultrasound set. Two aerobic sequential batch reactors (A and B) were utilized operating with two different sludge ages: 12 and 8 days respectively. The reactors were operated in two stages. In the first stage, called control, the reactors were operated for 130 days, without total sludge recirculation, to promote an assessment and compare with the next stage, called test. In the control stage the behavior of COD, solids and nutrients were analyzed, and tests with ultrasound were performed. The reactor A presented a good COD removal, but not a good nitrification, and a phosphorus removal of 60%. The reactor B presented a good COD removal and a good nitrification, but not complete, and a phosphorus removal of 57%. The test stage the reactors were operated for 90 days, with sludge recirculation after disintegration by ultrasound. There was an increase in influent COD, nitrogen and phosphorus because of sludge recirculation. There was an increase in MLVSS, but reactor A presented a greater increase. Both reactors presented good results in COD removal comparing with control stage. The reactors present a good improvement in nitrification, but not good phosphorus removal regarding to control stage. The analysis showed that sludge disintegration and recirculation to aeration tank not caused any problem in the behavior of the reactors. Comparing to transport, treatment and final disposal problems, the study of sludge reduction is a great alternative that deserves attention.

Máquinas de Estados Finitos, além de suas inúmeras aplicações, são amplamente utilizadas na Engenharia de Software para modelar especificações de sistemas. Nesses modelos, projetistas podem inserir, inadvertidamente, estados redundantes, ou seja, que exibem o mesmo comportamento. A eliminação desses estados traz diversos benefícios para as atividades que utilizam o modelo, como menor complexidade e menos recursos físicos para implementação. O processo de eliminação desses estados é denominado minimização, e pode ser realizado em tempo polinomial para máquinas completamente especificadas. Por outro lado, a minimização de máquinas parciais, cuja especificação não cobre todo o domínio de entrada, somente pode ser obtida em tempo polinomial com o uso de abordagens não determinísticas, ou seja, trata-se de um problema NP-Completo. Este trabalho apresenta uma estratégia para a minimização de máquinas de estados finitos parciais que faz o uso de heurísticas e otimizações para tornar o processo mais eficiente. Visando mensurar tal ganho de eficiência, foram realizados experimentos, nos quais os tempos de execução de uma implementação do método proposto foram medidos, juntamente com os tempos de implementações de dois outros métodos conhecidos. Os resultados mostraram vantagens significativas de performance para o novo método em relação aos métodos anteriores / Finite State Machines are largely used on Software Engineering to model systems specifications. In these models, designers may inadvertently include redundant states, i.e., states which exhibit the same input/output behavior. The absence of such states brings benefits to the modeling activities, reducing the complexity and taking less physical resources on implementations. The process of eliminating redundant states is known as minimization, and can be accomplished in polynomial time for completely specified machines. On the other hand, the minimization of partially specified machines, i.e., machines which have undefined behavior for some inputs, can only be done in polynomial time when non-deterministic approaches are applied. It is a known NP-Complete problem. This work presents a deterministic approach to minimize incompletely specified Finite State Machines, using heuristics and optimizations to accomplish the task more efficiently. In order to measure the performance improvements, experiments were done, observing the running time of an implementation of the proposed method, along with running times of implementations of two other known methods. The results revealed a significant performance advantage when using the proposed approach

The basis for many biological processes such as cell division and differentiation, immune responses, and tumor metastasis depends upon the cell's ability to migrate effectively. A mathematical model for simulating cell migration can be useful in identifying the underlying contributing factors to the crawling motions observed in different types of cells. We present a cell migration model that simulates the 2D motion of amoeba, fibroblasts, keratocytes, and neurons according to a set of input parameters. In the absence of external stimuli the pattern of cell migration follows a persistent random walk which necessitates for several stochastic components in the mathematical model. Consequently, the cell metrics which provide a quantitative description of the cell motion varies between simulations. First we examine different methods for computing the error observed between the output metrics generated by our model and a set of target cell metrics. We also investigate ways of minimizing the variability of the output by varying the number of iterations within a simulation. Finally we apply finite differences, Hooke and Jeeves, and Nelder-Mead minimization methods to our nonlinear stochastic function to search for optimal input values.

Os Algoritmos Genéticos representam, atualmente, uma poderosa ferramenta para busca de soluções de problemas com alto nível de complexidade. Esta dissertação estuda os Meta Algoritmos Genéticos, que é uma classe de Algoritmos Genéticos, e compara-os com os Algoritmos Genéticos tradicionais. Para a realização deste estudo, foi desenvolvido um programa de computador que permite, de forma automática, a realização de testes de desempenho de várias modalidades de Algoritmos Genéticos, bem como a análise dos dados por eles gerados. Os resultados obtidos mostraram que os Meta Algoritmos Genéticos são mais estáveis, com relação ao seus parâmetros de controle, do que os Algoritmos Genéticos tradicionais. / The Genetic Algorithms nowadays are a strong tool to find solutions in problems with high level of complexity. This dissertation studies Meta Genetic Algorithms, a particular class of Genetic Algorithms, and compares them to the usual Genetic Algorithms. This was accomplished by a computer program that automatically tests the performance of some Genetic Algorithms models and analyze the data generated by them. The results show that Meta Genetic Algorithms are more stable than usual Genetic Algorithms with relation to their control parameters.

No passado, o processo de rebarbação era tratado como uma etapa secundária dentro do processo de manufatura de uma peça. Entretanto, a indústria vem cada vez mais reconhecendo sua importância, fato que veio a motivar este estudo. Várias soluções podem ser encontradas na literatura visando eliminar o problema de formação de rebarba, bem como para a remoção automática das mesmas. Contudo, ainda existem pontos a serem explorados dentro do desenvolvimento destas soluções. Desta forma, é proposta principal deste trabalho identificar lacunas não exploradas na literatura e propor ações para cada uma destas. Neste contexto, será inicialmente proposto um novo algoritmo para minimização de rebarba em furação, baseado em um novo movimento de avanço da ferramenta. Adicionalmente, propõe-se identificar os requisitos reais da operação de rebarbação e classificar os problemas de rebarbação em cenários que apresentem características similares, considerando: morfologia da rebarba, geometria da peça e precisão do sistema de fixação. Subseqüentemente, para cada cenário, uma solução de rebarbação robótica é indicada. No caso de controle ativo do robô, um novo parâmetro de controle será criado (Fast Abrasive Power - FAP), baseado na fusão dos sinais de emissão acústica e potência. / In the past, deburring used to be treated as a secondary operation within the manufacturing sequence of a part. However, the industry came to realize its importance, which becomes the motivation for this study. In the literature, several solutions for burr minimization and automatically burr removal can be found. However, some topics need more investigation in order to establish a final solution. Thus, the main objective of this research is to identify these topics and to propose solutions for each of them. Therefore, a new algorithm for drilling burr minimization will be defined, based on a vibratory movement of the tool in feed direction. Additionally, it is proposed to identify the real requirements of the deburring operation and to classify the deburring problem into classes with similar characteristics, taking into account: burr morphology, workpiece geometry and precision of the fixture system. Subsequently, for each class, a robotic deburring solution is proposed. In the case of active robotic control, a new control parameter will be defined (Fast Abrasive Power, FAP) based on the fusion of acoustic emission and power signals.

No Brasil, a parcela orgânica dos resíduos sólidos urbanos (RSU) representa mais de 50% de sua composição, na grande maioria dos municípios. No entanto, a compostagem, como método de tratamento dos resíduos orgânicos, não é empregada como poderia, somente 1,5% dos RSU no país é compostados; mesmo a compostagem caseira sendo prática de baixo custo e apropriada a áreas residenciais não é usual. O presente trabalho enfatiza a educação ambiental (EA) como instrumento para a organização e participação social, visando à minimização de resíduos sólidos urbanos, através da implantação de composteiras caseiras. O enfoque é dado no envio dos resíduos orgânicos domiciliares para compostagem caseira e na incorporação de novos hábitos, após execução de programa de educação ambiental em uma comunidade, do município de Campos do Jordão, São Paulo, Brasil. No presente estudo, partiu-se das seguintes hipóteses; comunidades de baixos ingressos e pouca instrução, localizadas em bairros periféricos de centros urbanos, são capazes de se organizar e alterar seu comportamento com relação à questão da geração e descarte de RSU, quando convidados a integrar grupos submetidos a programa de Educação Ambiental, com metodologia participativa; aliando-se atividades teóricas e práticas elaborado de acordo com as necessidades específicas da comunidade e implantados considerando-se a realidade local. Os resultados alcançados foram a organização social da comunidade, com o desvio de 83,5% dos resíduos orgânicos do aterro para a compostagem, isso quando não foram minimizados antes, no aproveitamento completo dos alimentos. A prática da compostagem possibilitou testar vários tipos de composteira caseira e garantiu melhorias nas condições de disposição dos RSU, reduzindo os impactos ambientais. / In Brazil, the organic portion of the solid wastes represents more than 50% of its composition in most of the cities. However, the composting , as a method of organic wastes treatment, is not applied as it could be, only 1.5% of the Urban Solid Waste (USW or in Portuguese, RSU) is recycled; even the home composting, which has a low cost and is appropriated in residential areas, is not common. This current paper emphasizes the environmental education as an instrument for the social organization and participation as well as minimization of solid wastes, which are essential elements for a sustainable development. The approach is based on the reduction of solid wastes by sending the home organic waste to home composting and the incorporation of new habits after the execution of an environmental education program in a community from the city of Campos do Jordão (São Paulo - Brazil). The research was originated on the hypothesis that communities with lack of basic facilities and lower education rates located in surrounding areas of urban centers are capable of organizing and changing its habits in relation to production and discarding of USW. This is possible especially when people are invited to integrate groups committed to an environmental education program according to the specific needs of the community and considering the local reality. The obtained results were the social organization of the community, with the allocation of 83,5% of the organic wastes from landfills to composting, that is when it was not minimized before, with the complete use of food. The composting made it to possible to test various types of home composting and assured improvements in the disposal conditions of the USW, reducing environmental impact.

Suffix tree is a data structure which enables the performing of fast search-like operations on the text. In order to be used efficiently, it must be created quickly. In this thesis, we focus on the new kind of suffix link simulation called "minimized branching", which aims to increase the speed of suffix tree construction by reducing the number of branching operations. Our main goal is to present a comparison of the currently used methods for the suffix tree construction and to point out some advantages and disadvantages of the individual approaches. We introduce, implement and practically evaluate multiple variations of the standard McCreight's and Ukkonen's algorithms, as well as Partition and Write Only Top Down (PWOTD) algorithm, originally developed for disk-based construction. Our main result is the integrated description and implementation of these algorithms, which are both well-suited to be further built upon. We also present a simple recommendations on when it is advisable to use a particular algorithm's variation and why.

O TESTE baseado em modelos visa a possibilitar a derivação de conjuntos de casos de teste a partir de especificações formais, tais como Máquinas de Estados Finitos. Os conjuntos de teste podem ser obtidos tanto pelos métodos clássicos de geração quanto por alguma abordagem ad hoc. Procura-se obter um conjunto de teste que consiga detectar todos os possíveis defeitos de uma implementação e possua tamanho reduzido para que a sua aplicação seja factível. Por questões de ordem prática, pode não ser possível a aplicação de todo o conjunto de teste gerado. Desse modo, um subconjunto de casos de teste deve ser selecionado, ou seja, uma minimização do conjunto de teste deve ser realizada. No entanto, é fundamental que a minimização reduza o custo de aplicação dos testes, mas mantenha a efetividade em revelar defeitos. Neste trabalho, propõe-se um algoritmo de minimização de conjuntos de teste para Máquinas de Estados Finitos. O algoritmo baseia-se em condições de suficiência para que a completude em relação à detecção de defeitos seja mantida. O algoritmo foi utilizado em dois diferentes contextos. Utilizou-se o algoritmo com conjuntos de teste gerados de forma aleatória para verificar a minimização obtida. O algoritmo também foi utilizado para reduzir o esforço em se obter um conjunto completo em relação à detecção de defeitos / THE Model-based testing aims at generating test suites from formal specifications, such as Finite State Machines. Test suites can be obtained either from classical test derivation methods or from some ad-hoc approach. It is desirable to produce a test suite which detects all possible faults of an implementation and has small size, so that its application can be feasible. For practical reasons, the application of the generated test suite may not be possible. Therefore, a subset of test cases should be selected, i.e., a test suite minimization should be performed. However, it is important that the minimization reduces the test application cost, but keeps the effectiveness in revealing faults. In this work, an algorithm is proposed for the minimization of test suites generated from Finite State Machines. The algorithm is based on sufficient conditions, so that test suite completeness can be maintained. The algorithm was used in two different contexts. It was used with randomly generated test suites to verify the minimization obtained. The algorithm was also used to reduce the effort of obtaining a test suite with full fault coverage

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A maioria dos paÃses do globo tem incrementado o uso do gÃs natural, motivados pela necessidade de uma fonte energÃtica mais limpa e polivalente. PorÃm, para se obter os reais benefÃcios do gÃs natural à preciso priorizar o seu uso atravÃs de alternativas que possibilitem alta eficiÃncia energÃtica. Dentre estas alternativas, sÃo destacadas a substituiÃÃo do uso da eletricidade para aquecimento ou resfriamento (eletrotermia), a substituiÃÃo do GLP nas cozinhas e o suprimento de sistemas de cogeraÃÃo. A efetivaÃÃo destas estratÃgias produziria impactos positivos principalmente nos setores residencial e comercial, pois as residÃncias e estabelecimentos comerciais nÃo tÃm acesso ao gÃs natural e nem sequer dispÃem de informaÃÃes acerca das novas tecnologias disponÃveis para operaÃÃo em setores de pequena escala de consumo. Portanto, à fundamental que as distribuidoras de gÃs natural utilizem as infra-estruturas de distribuiÃÃo disponÃveis para facilitar a acessibilidade ao combustÃvel. Como a decisÃo acerca da implantaÃÃo de infra-estruturas de distribuiÃÃo de gÃs natural à de carÃter estratÃgico, o objetivo primordial deste trabalho à elaborar um modelo para minimizar os custos de implantaÃÃo de infra-estruturas para distribuiÃÃo de gÃs natural. Desta forma, foi desenvolvido um modelo matemÃtico utilizando programaÃÃo linear binÃria para apontar quais as infra-estruturas de distribuiÃÃo de gÃs natural devem ser implantadas, de modo a minimizar o custo total. Na resoluÃÃo do modelo foi utilizado o software LINGO 7.0. O modelo proposto foi validado atravÃs de testes em 3 cenÃrios elaborados, demonstrando-se eficiente e flexÃvel, permitindo a obtenÃÃo da soluÃÃo Ãtima mesmo quando sujeito a variaÃÃes dos parÃmetros de entrada. Estas variaÃÃes, representadas pelos cenÃrios elaborados, sÃo situaÃÃes reais que podem acontecer durante a operaÃÃo do sistema de distribuiÃÃo de gÃs natural / Most countries in the world has been increasing the use of the natural gas, motivated by the need of an environmental and versatile energy source. However, to obtain high benefits of the natural gas use, it is necessary to spread its use through alternatives that make possible high energy efficiency. Among these alternatives, the substitution of the electricity use for heating or cooling, and the PLG use in the kitchens, as well as the supply for cogeneration systems must be emphasized. The adoption of these strategies will produce effective economical environmental returns mainly in the residential and commercial sectors, if residences and commercial establishments do have access to natural gas and also information concerning the new available technologies for operation in those small scale consumption sectors. Therefore, it is fundamental that the natural gas dealers provide better acessibility to the distribution infrastructures. Considering that the decision concerning the infrastructures implantation for distribution of natural gas is strategic, the primordial objective of this work is to build a model to minimize the costs of providing of infrastructures for natural gas distribution. For this, a mathematical model was developed using binary linear programming to indicate infrastructures to be implemented which minimize the total supply costs. The software LINGO 7.0. was used to help in the solution of the problem. Three tests of the model were run which present good reults. The model led to optimal solutions even when subjected to variations of the input parameters, proving to be efficient and flexible. These variations, considered in the different sceneries, represent real situations that may happen during the operation of natural gas distribution system