Em domínios de dados complexos (tais como, dados multimídia, sequências genômicas, entre outros), a similaridade entre elementos surge naturalmente como a maneira mais adequada para consultar esses dados. Existem, basicamente, dois tipos de consulta por similaridade: por abrangência e aos k-vizinhos mais próximos. Com o aumento no volume de dados complexos armazenado em Sistemas de Gerenciamento de Bases de Dados (SGBD), também chamados neste trabalho de gerenciadores, torna-se necessário prover suporte a esses tipos de dados. Um modo de dar suporte a tipos de dados complexos nos gerenciadores atuais é incluir consultas por similaridade em seu processador de consultas, e consequentemente, na álgebra relacional. Este fato leva à produção de maneiras para expressar tais consultas na linguagem do gerenciador como predicados em operações de seleção. Como uma consequência, os principais tipos de consultas por similaridade podem ser compostos em expressões mais complexas por meio de conjunções e disjunções booleanas entre eles, isto é, consultas por similaridade complexas. Entretanto, para que um gerenciador processe consultas por similaridade complexas eficientemente, é necessário dar suporte as etapas de otimização e execução na arquitetura do processamento de consultas. Embora diversos trabalhos envolvam o desenvolvimento de algoritmos para responder a uma simples e específica consulta por similaridade, não há um algoritmo genérico apto a manipular eficientemente consultas por similaridade complexas. Além disso, a otimização de consultas por similaridade é um aspecto ainda pouco explorado na literatura. Esta tese propõe um método estruturado de como analisar consultas por similaridade complexas. Esse método é utilizado para estender a álgebra relacional por meio de regras algébricas e determinar um pequeno conjunto de algoritmos que podem ser utilizados para responder a qualquer consulta por similaridade complexa. O método proposto também permite formalizar regras para estimar a seletividade dessas consultas auxiliando na previsão de custo. Para validar os conceitos apresentados, experimentos são realizados com conjuntos de dados reais e sintéticos destacando os resultados obtidos. As regras algébricas, os algoritmos e as métricas para se estimar a seletividade podem ser utilizados por um gerenciador relacional na etapa de otimização, para derivar planos de execução eficientes para consultas por similaridade complexas. Portanto, os aspectos abordados nesta tese contribuem para permitir o uso prático de consultas por similaridade em gerenciadores relacionais. / The similarity among elemcnts emerges naturally as the most adequate to ask about complex data (such as, multimédia and genomic sequenees among others). There are two basic similarity queries: Range Query and k-Nearest Neighbor Query. The increasing volume of complex data stored in Database Management Systems (DBMS), makes it neeessary to provide support for these data tvpes. One way to support complex data types in current DBMS is to include similarity queries in its query processor, and consequently, in the relational algebra. This fact leads to produce ways to express such queries in the DBMS language as predicates in select operations. As a consequence, the two basic similarity queries can be combined in more complex expressions involving boolean conjunctions and disjunctions among them, i.e., complex similarity queries. However, for complex similarity queries to be processed efficiently in a DBMS, it is necessary to provide support in the optimization and runtime laycrs of the; query proeessing. There are many works involving the development, of algorithms to answer specific and simple similarity query whereas there is not a generic algorithm efficiently able to handle complex similarity queries. Furthermore, the similarity query optimization is a topic not frequently explored in the literature. This work establishes a structured rnethod 011 how to analyze complex similarity queries. This method is used to extend the relational algebra through algebraic rules and to determine a small set of algorithms that can be used to answer any complex similarity query. In addition, the proposed method makes it possible to formalize rules for selectivity estimation of these. queries thus assisting cost estimation. To validate the concepts presented, experiments are being performed on real and synthetic data sets that highlight meaningful results. The algebraic rules. algorithms and metrics to estimate the selectivity can be employed in the optimization process of a DBMS in order to derive efficient complex similarity query execution plans. Therefore, this work deals with essential poiuts that enable the practical use of similarity (jueries in Relational Database Management Systems.

O objetivo deste trabalho é introduzir o número de Nielsen relativo N(f; X, A), para aplicações f : (X, A) → (X, A) entre pares de espaços, com propriedades semelhantes aos do número de Nielsen, como invariância homotópica e invariância por tipo de homotopia. De N(f; X, A) ≥ N(f) = N (f; X, 0), o número de Nielsen relativo é no caso A ≠ 0 um limitante inferior melhor do que N(f)) para o número mínimo μ(f; X, A) de pontos fixos na classe de homotopia de f, onde as homotopias são aplicações da forma H: (X x I, A x I) → (X, A). Condições para um par (X, A) de poliedros finitos são dadas para assegurar que o número de Nielsen relativo é de fato o melhor limitante inferior, isto e, N(f; X, A) = μ(f; X, A). / The purpose of this work is to introduce the relative Nielsen number N(f; X, A) for maps of pairs of spaces f : (X, A) → (X, A), with similar properties to the usual Nielsen number as homotopy invariance and homotopy type invariance. From N(f;; X, A) ≥ N(f) = N(f;; X, 0), the relative Nielsen number is in the case A ≠ 0 a better lower bound than N(f) for the minimum number μ(f ; X, A) of fixed points in the homotopy class of f, here homotopy means maps of pairs of the form H : (X x I, A x I) → (X, A). In the case (X, A) is a fmite polyhedral pair, conditions are given to guarantee that the relative Nielsen number is in fact the best lower bound, that is, N(f ; X, A) = μ( f ; X, A).

Nesta dissertação de mestrado, apresentamos um estudo dos modelos de séries temporais com componentes sazonais, tais que a medida presente está correlacionada com a medida imediatamente passada e com médias passadas no mesmo ponto de períodos anteriores. Dentro da classe de modelos periódicos, vamos considerar os modelos auto-regressivos periódicos - PAR. Estes modelos são adequados quando a correlação entre os meses variam de forma periódica, estas séries são ditas periodicamente estacionárias. Na análise Clássica a identificação do modelo é feita através da função de autocorrelação periódica, PeFAC e função de autocorrelação parcial periódica, PeFACP, a escolha do melhor modelo é feita usando-se o Critério de Informação Bayesiano, BIC, apresentamos ainda um teste estatístico para verificar a periodicidade na função de autocorrelação. Na análise Bayesiana consideramos três alternativas de densidades a priori para os parâmetros. A densidade preditiva é usada na escolha do melhor modelo e para fazer previsões um passo a frente de valores Muros da série usando resultados da simulaçãO em Cadeia de Markov, MCMC. Exploramos ainda o uso dos algoritmos de MCMC para estimar as densidade a posteriori marginais dos parâmetros do modelo. A metodologia desenvolvida neste trabalho é exemplificada com conjuntos de dados reais e simulados. / In this work we present a Bayesian approch seasonal time series using periodical autoregressive models PAR. In the Classical model order was estimated by periodical autocorrelation PeACF and periodical pardal autocorrelation funcition PePACF. The parsimonious model was chosen by Bayesian Information Criterios (BIC). In this work we present also a test of hypothesis for periodicity of the autocorrelation function. The Bayesian. approach in this work was made using three priori density function, Non- Informative priori, conjugate priori Normal-Gama and t-Student times Gama priori. The forecast was made by simulation of Monte Cano Markow rhain. For model selection we could consider the predictive for the futures values.

Sistemas de Recuperação de Imagens por Conteúdo (SiRICs) têm como objetivo realizar buscas em grandes coleções de imagens, recuperando aquelas cujos conteúdos são mais similares à uma imagem fornecida como parte do predicado de busca. A similaridade é expressada por uma função de distância (dissimilaridade) que calcula a relação entre um par de imagens para permitir que ambas sejam comparadas. Funções de distância usam características extraídas de cada imagem por um conjunto de algoritmos chamados extratores de características. Para melhorar o desempenho do processo de buscas, as características selecionadas são extraídas de cada imagem no momento em cada uma é armazenada na base de dados, criando um vetor de características para cada imagem. As operações subsequentes da busca são realizadas usando os vetores de características no0 lugar das imagens. Antes de extrair as características, outros algoritmos de processamento de imagem são utilizados para pré-processar cada imagem, de forma a prepará-la para os extratores. Adicionalmente, é comum a existência de vários critérios que podem ser considerados no processo de cálculo da similaridade de duas imagens. Nos SiRICs atuais, para comparar imagens, é preciso definir (1) o critério de comparação, (2) os pré-processamentos necessários para execução dos extratores, (3) quais são os extratores utilizados, (4) quais características devem ser consideradas, (5) e qual função de distância deve ser aplicada. Todas essas definições têm de ser configuradas antes da comparação ser realizada. A complexidade desse processo levou ao desenvolvimento de SiRICs com poucas opções para configuração das operações de comparação. Além disso, não existe nenhuma representação formal do processo SiRIC como uni todo. Este trabalho apresenta uma representação formal do conjunto completo de operações que compõem o processo de buscas por conteúdo em imagens, objetivando consultas por similaridade em grandes bases de dados relacionais. A aplicação desse formalismo é apresentada com os resultados experimentais gerados sobre imagens médicas de urna base de dados hospitalar. / Content-Based Image Retrieval Systems (CBIR) aims at searching in large collections of images, retrieving those whose contents are similar to an image given as part of the search predicate. Similarity is a relationship between a pair of images that enables their comparison, which is expressed by a distance (dissimilarity) function. Distance functions usnally rely on a set of features extracted from each image by a set of image processing algorithms called featurc extractors. To speed up the search process, selected features are extracted from each image when each one is stored in a image database creating a feature vector for each image. Further image searching operations are performed using the feature vectors in place of the images. Before extracting features, other image processing algorithms are usually employed to pre-process each image, preparing it for the extractors. Moreover, usually there are several criteria that can be considered when measuring how much two images are similar. In current CBIR, environments, to compare images, one must define (1) the criteria, (2) the pre-processing needed before the extractors can be executed, (3) which are those extractors, (4) which features must be considered, (5) and which distance function must be used. Ali of these definitions must have been set before a comparison can be performed. The complexity of defining how to comparei images has lead to the development, of systems aiming CBIR that allow relatively few options to configure the image comparison operations. Moreover, no formal representation of the entire CBIR process exists. This work presents a formal representation of the complete set. of operations composing the CBIR process, aiming to search images in large relational databases, using similarity queries. It is also reported a system developed using this formalism that enables the content-based retrieval of medicai images from a hospital database, thus showing results of applying the presented formalism in a practical way.

Este trabalho apresenta parte de um sistema de simulação integrado para escoamento de fluido incompressível bidimensional, usando malhas não estruturadas, chamado Umflow- 2D. O sistema consiste de três módulos: um módulo modelador, um módulo simulador e um módulo visualizador. A parte do sistema apresentado neste trabalho é o módulo modelador, o módulo visualizador e o gerador de malhas. O módulo modelador tem uma interface gráfica que auxilia o usuário a rotular o domínio computacional, a malha, as condições de contorno, e a inicialização de outros dados. A malha não estruturada pode ser gerada usando dois algoritmos: Algoritmo de Refinamento de Chew e Ruppert. O módulo de visualização é um sistema que permite a visualização dos resultados gerados pelo módulo de simulação. Este trabalho usa uma estrutura de dados chamada Singular Handle Edge (SHE) para manipular e representar as malhas. / This work presents an integrate simulation system, called Umflow-2D, wich aims at simulating two-dimensional incompressible fluid flow using unstructured meshs. The system is divided three modules: modeling module, simulation module and visualization module. In this work we present the modeling and visualization modules. Emphasis will be given to the mesh generation process built in the modeling module. The modeling module has a graphic interface which helps the user to set up the computational domain, the mesh, the boundary conditions, and other initialization data. The unstructured mesh can be generated by using two algorithms: Chew and Ruppert, both based on Delaunay refinement. The visualization module is a system that permits the visualization of the results generated by the simulation module. This work uses a data structure called Singular Handle Edge (SHE) to handle and represent the meshes.

O objetivo deste trabalho é o estudo de invariantes associados às curvas analíticas irredutíveis em Cn. Para curvas definidas por uma parametrização ∅ : C → Cn, apresentamos uma descrição algébrica do invariante Ae-codimensão de ∅ , que denotamos por Aecod(∅), em termos das ordens de certas diferenciais de Kähler. Como consequência, obtemos uma relação entre a Ae>cod(∅) e alguns invariantes clássicos da teoria de curvas. Uma descrição mais simples para tal relação é apresentada no caso de curvas planas irredutíveis. Para curvas monomiais em Cn, o principal resultado apresenta uma fórmula para a Aecod(∅) em termos do invariante delta, da dimensão de mergulho e do tipo Cohen-Macaulay do anel local da curva. Comparamos ainda os resultados obtidos para a Aecod(∅), com as relações existentes na literatura sobre o número de Tjurina, no caso de curvas de interseção completa. / The aim of this work is to study invariants of analytic irreducible curves in Cn. For curves given by a parametrization ∅ : C→ Cn , we present an algebraic description of the invariant, Ae-codimension of ∅, denoted by Aecod(∅), in terms of orders of certain Kählor differentials. As a consequence of this approach we get a relation between Aecod(∅) and some classical invariante of curve theory. The simplest description of such relation is given when ∅ is the parametrization of an irreducible plane curve. A more detailed study of monomial curves is given. The main result in this setting is a formula for the Aecod(∅) in terms of the delta invariant, the embedding dimension and the Cohen-Macaulay type of the local ring of curve. Formulas relating the Aecod(∅) and the Tjurina number of a complete intersection is also obtained.

Esta trabalho apresenta a utilização de Queuing SLatecharts para a especificação de modelos de sistemas computacionais em um sistema de simulação automático. Durante o trabalho de mestrado, foi implementado o Módulo de Interface Gráfica com o Usuário e o Módulo Avaliador Nívl 1 do ASDA (Ambiente de Simulação Automática Distribuída), e o desenvolvido urri gerador de programas de simulação para a extensão funcional SMPL (Simulation Prograrnming Language). Forma definidas as estruturas de dados que permitem o armazenamento, a alteração e recuperação do modelo. O módulo de Interface com o Usuário implementado permite que o usuário defina o modelo, a parametrização e o gerenciamento das informações dos usuários do ambiente que atua cm conjunto com o Módulo Avaliador Nível I consiste na definição das regras para a verificação da consistência do modelo e a validação dos parâmetros. O gerador de programas de simulação desenvolvido possibilita que o usuário gere automaticamente seus programas de simulação a partir da especificação gráfica e dos parâmetros do modelo definidos pelo usuário de simulação. As regras para a verificação da consistência do modelo e da validação dos parâmetros foram definidas durante o desenvolvimento do Módulo Avaliador Nível 1. O gerador para programas de simulação desenvolvido neste trabalho permite ao usuário utilizar o modelo armazenado na estrutura de dados e gerar automaticamente o seu programa de simulação. São apresentados exemplos e resultados de programas de simulação gerador. / This inaster thesis presents a work consisting in including the Queuing Statecharts approach for specifying computational system models for performance evaluation. During this work, the User Graphic Interface Module and the Evaluation Levei 1 Module for ASDA (Automatic Distributed Simulation Environment) were impleniented and a generator of simulation programs for the functiorral extension SMPL (Simulation Programming Language) was developed. The data structure which handles the rrrodel storage, modification and recovering was also defined. The User Graphic Interface Module allows the user to define the model and parameters and to manage the information about the users in the environment, acting togethcr the Evaluation Levei 1 Module for make it possible to user to define the model and parameters without inconsistences. The development and implementation of Evaluation Levei 1 Module consisted in defiirirrg the rules for verifyirrg the rrrodel consistence and validating the parameters. The generator of simulation programs allows the user to automatically generate simulation programs from graphic specification and the model parameters defined by the simulation user. The rules for vcrifying the model consistence and validating the parameters were defined during the development of Evaluation Levei 1 Module. The generator of simulation programs developed in this work allows the user to utilize the model stored in the data structures and to generate automatically simulation programs. Examples and results of generated simulation programs are presented.

Fotografias aéreas possuem aplicações nos mais variados tipos de atividades. Como exemplos, pode-se citar agricultura, vigilância, mapeamento e planejamento urbano, levantamento de malha rodoviária, levantamento topográfico e atividades militares, entre outras. E de grande importância a associação de imagens aéreas às coordenadas geográficas do local onde são obtidas. Esse tipo de associação é chamado de georeferenciamento, e é necessário para que seja possível utilizar, de forma satisfatória, os dados contidos nas imagens. Recentemente, o avanço da tecnologia na área de posicionamento global tem fornecido sensores capazes de determinar coordenadas geográficas em tempo real com grande precisão. Isso permite a criação de sistemas que automatizam o processo de georeferenciamento das imagens a um baixo custo. Além disso, o uso de equipamentos de fotografia aérea de pequeno formato associado ao uso de aeronaves do tipo ultraleve como plataforma também tem permitido uma significativa redução no custo de obtenção de imagens aéreas. Neste trabalho de mestrado foi desenvolvido o SciaGeo, um sistema para aquisição automática de imagens aéreas georefcrenciadas utilizando aeronaves do tipo ultraleve. Foram obtidos bons resultados com o SciaGeo, por meio de testes em campo, realizados em uma região agrícola, sobre culturas de soja e milho. Esses testes geraram imagens georeferenciadas de boa qualidade, permitindo a extração de informações importantes da cultura por meio de processamento digital de imagens. / Aerial photographs can be applied in a wide variety of activities. For example, they can be applied to agricultura, surveillance, urban mapping and planning, road survey, topographic mapping and military activities. There is a need for the connection of aerial imagery to the geographic coordinates of the location where the images were acquired. This type of connection is called georeferencing, and it is required for the efficient use of the information extracted from the images. Recently, technology advances in global positioning systems have provided sensors that are able to fix positions in real time with great accuracy. This allows the development of systems that automate image georeferencing at a low cost. Furthermore, the use of small format photography in conjuntion with ultralight aircraft has allowed a cost reduction in aerial image acquisition. This work relates to the development of SciaGeo, an automatic system for aerial image acquisition and georeferencing using ultralight aircraft. Good results were achieved with SciaGeo in field tests. These tests were done in agricultural locations, over soya and sweet corn fields. Good quality georeferenced images were obtained from the field tests, making it possible to extract information from them using digital image processing techniques.

C. Olech |28] provou que os problemas de estabilidade assintótica global de campos de vetores no Rn e injetividade global de aplicações do Rn nele próprio estão interrelacionados. Neste contexto, deparamo-nos com a Conjectura Fraca de Markus-Yamabe, cujo enunciado é o seguinte: Se F : Rn → Rn é uma aplicação de classe Cl tal que para todo ponto p ∈ Rn, todos os autovalores da derivada DF(p) têm parte real negativa, então F é uma aplicação injetiva. O objetivo deste trabalho é apresentar alguns resultados referentes a esta conjectura. / It has been shown by C. Olech [28] that global asymptotic stability of vector fields of Rn and global injectivity of maps from Rn into itself are interrelated problems. In this context we have the Weak Markus-Yamabe Conjecture whose statement is as follows: If F : Rn → Rn be a C1 map such that for all p ∈ Rn, all the eigenvalues of the derivative DF(p) have negativo real part, then F is an injective map. In this work we present, some results related to this conjecture.

A parte inicial desta tese está relacionada com o formalismo das integrais de Feynman num espaço curvo. Desenvolvemos um processo de quantização para uma partícula movendo-se em uma variedade Riemeniana de dimensão n a qual tem o mérito de ser canonicamente invariante. O método é baseado na teoria de Faddeev-Fradkin para sistemas com Lagrangeanas degeneradas e conduz à proposição de De Witt para a equação de Schredinger. Na segunda parte tratamos dos processos aleatórios. Obtemos uma equação de evolução para um sistema de partículas não interagentes movendo-se em um espaço curvo considerado como um espaço euclidiano vinculado. A equação de evolução reproduz corretamente, para tempos pequenos, o comportamento mecânico do sistema e, para intervalos de tempos maiores, a equação da difusão. Fazemos uma aplicação para o rotor planar sujeito à colisões térmicas como uma primeira aproximação ao estudo da auto correlação de dipolos rígidos / The first part of this work deals with Feynman\'s path integral formalism in eurved spaees. We develop a quantization procedure for a particle moving in a Riemannian manifold of dimension which has the merit of being fully canonically invariant. It is based on the theory of Faddeev-Fradkin for Hamiltonian constrained systems and leads exactly to De Witt\'s proposal for the Schrôdinger equation. In the second part we are concerned with random processes An evolution equation is obtained for a sistem of non-interacting particle moving in a curved space considered as a constrained euclidean space. The evolution equation reproduces correctly the short time behaviour of the mecanical sistem and, for longer times, leads to the covariant diffusion equation. An application is made for planar rotators subject to thermal collisions as a first approximation to the study of the self-correlation of rigid dipoles