Este trabalho apresenta a construção dos conjuntos dos números naturais, inteiros, racionais e reais, buscando contemplar uma mediação entre alunos e professores do ensino médio que possa contribuir em uma abordagem facilitadora para o processo de ensino e aprendizagem. A construção dos conjuntos numéricos é feita de modo progressivo, apresentando leis e propriedades que definem cada um deles. Os capítulos apresentam teoremas que são provados de modo que o leitor possa conseguir, efetivamente, estabelecer um elo entre a teoria matemática e suas abstrações iniciais inerentes aos estudantes em formação. / This work presents the construction of the sets of natural, integer, rational and real numbers, aiming to contemplate a mediation between high school students and teachers that can contribute to an easy approach to the teaching and learning processes. The construction of the numerical sets is done progressively presenting laws and properties that define each one of them. The chapters present theorems that are proven so that the reader can effectively establish a link between mathematical theory and its initial abstractions inherent in the students in formation.

O estudo de métodos de modelagem de escoamentos aerodinâmicos em regime transônico é de grande importância para a engenharia aeronáutica. O maior desafio no tratamento desses escoamentos está na sua característica não linear devido aos efeitos de compressibilidade e formação de ondas de choque. Tais efeitos não lineares influenciam no desempenho de superfícies aerodinâmicas em geral, bem como são responsáveis pelo aparecimento de fenômenos danosos para a resposta aeroelástica de aeronaves. O equacionamento para esses tipos de escoamentos pode ser obtido via as equações básicas da mecânica dos fluidos. No entanto, apenas soluções numéricas de tais equações são possíveis de ser obtidas de forma prática no presente momento. Para o caso específico do tratamento de problemas transônicos, as equações de Euler formam um conjunto de equações diferenciais a derivadas parciais capazes de capturar os efeitos não lineares de escoamentos compressíveis, porém os efeitos da viscosidade não são levados em consideração. O objetivo desse trabalho é implementar uma rotina computacional capaz de resolver numericamente escoamentos em regime transônico em torno de aerofólios. Para isso as equações de Euler não lineares são utilizadas e o campo de fluido ao redor de um perfil aerodinâmico é discretizado pelo método das diferenças finitas. Uma malha estruturada do tipo C discretizando o fluido ao redor de um aerofólio NACA0012 é considerada. A metodologia para solução numérica é baseada no método explícito de MacCormack de segunda ordem de precisão no tempo e espaço. Baseados na aproximação upwind, termos de dissipação artificial com coeficientes não lineares também são adicionados ao método. A solução do escoamento transônico estacionário ao redor do aerofólio NACA0012 é obtida e as principais propriedades do escoamento são apresentadas. Observa-se a formação de ondas de choque através de contornos de número de Mach ao redor do aerofólio. Gráficos das distribuições de pressão no intra e extradorso do aerofólio são mostrados, onde se identificam aos efeitos da brusca variação de pressão devido as ondas de choque. Os resultados são validados com valores de distribuição de pressão para o mesmo aerofólio encontradas na literatura técnica. Os resultados obtidos combinam bem com os fornecidos em códigos computacionais para solução do mesmo problema aerodinâmico / The study of aerodynamic modeling methods for the transonic flow regime is of great importance in aeronautical engineering. Major challenge on the treatment of those flows is on their nonlinear features due to compressibility effects and shock waves (appearance). Such nonlinear effects present a strong influence on aerodynamic performance, as well as they are responsible for harmful aeroelastic response phenomena in aircraft. Equations for transonic flows can be obtained from the basic fluid mechanic equations. However, only numerical methods are able to attain practical solutions for those set of differential equations at the present moment. For the specific case of treating transonic flow problems, the nonlinear Euler equations provide a set of partial differential equations with features to capture nonlinear effects of typical compressible flows, despite of not accounting for viscous flows effects. The aim of this work is to implement a computational routine for the numerical solution of transonic flows around airfoils. The Euler equations are used and the flow field around a aerodynamic profile is discretized by finite difference method. A C-type structured mesh is used to discretize the flow around a NACA0012 airfoil. The methodology for numerical solution is based on the explicit MacCormack method which has second order accuracy in time and space. Based on the upwind approximation, artificial dissipation with nonlinear coefficients is incorporated to the method. The steady transonic flow around the NACA0012 airfoil numerical solution is assessed and the main flow properties are presented. Shock wave structure can also be observed by means of the Mach number contours around the airfoil. Pressure distributions on upper and lower surfaces for different flow conditions are also shown, thereby allowing the observation of the effects of the abrupt pressure change due to shock waves. The results are validated using data presented in the technical literature. The present code solutions agree well with the solution obtained in other computational codes used for the same problem

O presente estudo teve por objetivo investigar as práticas e as representações ligadas à vida reprodutiva entre jovens universitários da Universidade de São Paulo (USP), especialmente aquelas dirigidas à contracepção e à prevenção de doenças sexualmente transmissíveis, no âmbito das relações heterossexuais.A pesquisa foi dividida em duas fases. Na primeira, foi elaborada uma amostra representativa dos estudantes matriculados em cursos de graduação da USP, na Cidade de São Paulo, no ano de 2000, e foram entrevistados 952 alunos e alunas com idade entre 17 e 24 anos. Na segunda, foram gravadas entrevistas em profundidade com 33 estudantes que se ofereceram voluntariamente para continuar participando da pesquisa. O uso do condom é freqüente entre os estudantes universitários, principalmente na primeira relação sexual. No entanto, o uso desse método apresenta descontinuidades. Além da primeira relação sexual, o condom é usado especialmente nas relações casuais e no início dos relacionamentos sexuais com um parceiro ou uma parceira novos. Os jovens negligenciam o condom no contexto do namoro, tendendo a substituí-lo pela pílula. A contracepção é cercada por descuidos, erros e esquecimentos e os estudantes mencionam que utilizam métodos de baixa eficácia, como o coito interrompido e a abstinência periódica para regular a fecundidade. Os estudantes manifestam um forte desejo de adiar a fecundidade, mas o uso inadequado de métodos contraceptivos e o recurso aos métodos de baixa eficácia podem levar a uma gestação não planejada. 77% do total de entrevistados afirmou que gostaria de ter até dois filhos e a idade ideal para ter o primeiro filho seria próxima aos 30 anos. Somente 4% dos entrevistados e entrevistadas referiram ter passado por uma gestação. Apesar do pequeno número de gestações referidas, o aborto provocado foi a forma de finalização de uma alta proporção dessas gestações. Os resultados da pesquisa indicam que uma complexa rede de representações simbólicas subsidia as condutas diante da contracepção e da saúde reprodutiva. Essas representações constróem o sentido da sexualidade, classificando-a, definindo regras e obrigações segundo cada situação e orientando práticas. Questões de gênero pontuam os discursos sobre os temas tratados. As diferentes concepções sobre o "ficar" e o namorar, a opção pelo método contraceptivo, as representações sobre as responsabilidades do homem e da mulher frente à contracepção e, especialmente, os discursos sobre o aborto revelam a importância que os diferenciais de gênero assumem perante a construção do sentido da sexualidade e da vida reprodutiva. Questões de gênero também marcam a busca de orientação médica, no âmbito da saúde reprodutiva. A consulta médica é restrita ao grupo das mulheres e o método mais indicado é a pílula, embora trate-se de jovens mulheres solteiras que estão iniciando a sua vida sexual. Observa-se, por sua vez, que os homens jovens estão totalmente alijados do sistema de saúde, ainda que se trate de um grupo com alta escolaridade que recorre à medicina privada. O estudo indica que os diferenciais de gênero estão presentes desde o processo de rotulações e significações que dão sentido a vivência da sexualidade e da regulação da fecundidade até o âmbito das políticas públicas voltadas para a saúde reprodutiva dos jovens, revelando uma importante lacuna nos serviços de saúde que necessita ser contemplada por políticas públicas capazes de promover a eqüidade de gênero na atenção à saúde reprodutiva e de incluir os jovens do sexo masculino nos serviços de saúde. / The present study aimed at investigating the practices and representations linked to the reproductive life of university youths from the Universidade São Paulo (USP) especially those geared at contraception and prevention of STD’s in the scope of heterosexual relations. The project was divided into two phases. In the first a representative sample of 952 male and female students between 17 and 24 years old enrolled in under-graduate courses at USP in the city of São Paulo in 2000 was elaborated. In the second phase in-depth-interviews with 33 students that volunteered to continue take part of the research were recorded. The use of condom is frequent among university students mainly at the first sexual intercourse. However, this method presents discontinuity. Beyond the first sexual intercourse it is used especially in the casual relationships and in the beginning of new sexual relationships with a new partner. Youth neglect the condom in the dating context tending to replace it for the pill. Contraception is surrounded by carelessness, mistakes and neglect and the students mention the use of low efficacy methods such as interrupted copulation and periodic abstinence for fertility control. The students revealed strong will to delay fertility but the inadequate use of contraceptive methods and use of low efficacy methods may lead to an unplanned pregnancy. 77% of the interviewees state that they would like to have up to two children and that the ideal age for the first child would around 30. Only 4% of the interviewees referred having had a gestation. Despite the small number of pregnancies referred the provoked abortion represented a high proportion of pregnancy termination. The results of the survey indicate that a complex network of symbolic representations accounts for the conducts in terms of contraception and reproductive health. These representations construct the sense of sexuality, classifying it, defining rules and obligations according to each situation and guiding practices. Gender issues mark the discourses on the themes discussed. The different conceptions about noncommitted dating and dating proper, the option for the contraceptive method, representations on the male and female responsibilities with reference to contraception and especially the discourses on abortion reveal the importance the gender differentials possess in face of the construction of meaning of sexuality and reproductive life. Gender issues influence the search for medical guidance in the context of reproductive health. Medical consultation is restricted to the female group and the most prescribed contraceptive method is the pill in spite of the fact that they are young single women in the beginning of their sexual life. On the other hand it was observed that young men are totally cast out of the health system notwithstanding the fact that this is a group with high level education with access to private medicine. The study indicates that the gender differentials are present from the process of labeling and signification that attribute meaning to the experiencing of sexuality and the regulation of fertility to the scope of public policies capable of promoting gender equity in the attention to reproductive health of youth. That reveals an important gap in the health services that must be addressed by gender equity promoting public policies that also inscribe male youth in the health services.

Experimentos nos quais uma ou mais variáveis respostas são influênciadas por diversos fatores quantitativos são bastante comuns nas áreas agrícola, química, biológica, dentre outras. Nesse caso, o problema de pesquisa consiste em se estudar essa relação, sendo de grande utilidade o uso da metodologia de superfícies de resposta (MSR). Nesse contexto, a determinação dos níveis dos fatores que otimizam a resposta consiste inicialmente na obtenção das coordenadas do ponto estacionário do modelo ajustado. No entanto, como o modelo verdadeiro é desconhecido, é interessante obter uma região de confiança das coordenadas verdadeiras de modo a avaliar a precisão da estimativa obtida. Foram abordados aqui os procedimentos para construção de regiões de confiança para as coordenadas do ponto estacionário em diferentes situações considerando-se a forma das superfícies analisadas e a distribuição e magnitude da variância dos erros do modelo. Foram utilizadas a metodologia de Box e Hunter (1954) (BH), "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados ao cálculo da distância de Mahalanobis entre as coordenadas do ponto estacionários da amostra observada e aquelas obtidas por meio das estimativas "bootstrap"(BM e BBM), e métodos "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados a métodos não paramétricos de estimação de funções densidade de probabilidade (BNP e BBNP). A avaliaçãoda metodologia foi realizada por meio de simulação e foi aplicada a um conjunto de dados de produção de amendoim. No estudo de simulação, a metodologia BH, baseada na distribuição normal dos erros, apresentou um bom desempenho em todas as situações analisadas, havendo concordância entre as regiões de confiança nominais e reais, mesmo naquelas em que essa distribuição é bastante assimétrica. Este mesmo comportamento foi observado para os métodos BM e BBM. No entanto, os métodos BNP e BBNP não apresentaram um desempenho satisfatório, resultando em um nível de significância real menor que o nominal para os autovalores com menor valor absoluto, gerando regiões de confiança maiores. No caso de autovalores com maior valor absoluto observou-se situação inversa. No caso da análise do conjunto de dados de amendoim os métodos BH, BM e BNP apresentaram regiões de confiança mais amplas comparativamente aos métodos BBM e BBNP. No entanto, os valores das estimativas do "bootstrap" Bayesiano são mais próximas das estimativas de mínimos quadrados e apresentam menor dispersão o que explica a menor área da região de confiança. / Experiments in which one or more response variables are influenced by several quantitative factors are very common in agricultural, chemistry, biology and other areas. In this case, the research question consists in studying this relation, being of great utility the use of response surface methodology (RSM). In this context determining the level of the factors that optimize the response consists finding the coordinates of the stationary point of the model. However, as the true model is unknown, it is of interest to obtain a confidence region of the true coordinates to analyze the precision of the obtained estimate. The procedures for the construction of confidence regions for the coordinates of the stationary point were studied in diferent situations, considering the shape of the surfaces analyzed and the distribution and magnitude of the variance errors. The methodology of Box and Hunter (1954) (BH), bootstrap and Bayesian bootstrap with Mahalanobis distance among the coordinates of the stationary point of the observed sample and those obtained using bootstrap estimates(BM and BBM) and bootstrap and Bayesian bootstrap with non-parametric methods for density estimation (BNP and BBNP) were compared. The methodology evaluation was realized by means of simulation and applied to a peanut yields data set. In simulation study the BH methodology, which is based in normal distribution of errors, presented a good performance in all of the analyzed situations, having concordance among the nominal and real confidence regions, even in those which this distribution is fairly asymmetric. This behavior was also observed in BM and BBM methods. The BNP and BBNP methods did not presented a satisfactory performance, resulting in a real significance level lower than the nominal for the eigenvalue with lower absolute value, generating bigger confidence regions. The inverse was observed using eigenvalue with higher absolute value. In the analysis of the peanut yields data set the BH, BM and BNP methods presented confidence regions larger than the BBM and BBNP methods. The Bayesian bootstrap estimate values are closer of the minimum square estimates and present less dispersion what explain the confidence region lower area.

INTRODUÇÃO: A literatura apresenta estudos sobre parafilias, transtornos relacionados às parafilias e compulsão sexual, mas não contém pesquisas sobre a freqüência destas práticas sexuais na população em geral. Este estudo investiga a associação destas práticas a parâmetros sócio- demográficos e de saúde física, mental e sexual, em amostra da população do Brasil. MÉTODOS: O Estudo da Vida Sexual do Brasileiro (EVSB) é um estudo transversal, de 7.022 indivíduos (45,4% de mulheres) realizado através de um questionário auto-responsivo de 87 itens sobre aspectos sócio-demográficos e de hábitos e comportamento sexuais. Com a amostra desse estudo, foi realizada a comparação entre indivíduos com referência a pelo menos um comportamento sexual não convencional - sexo grupal, sexo a três, troca de casais, incesto, sexo com animais, com fetiches, com troca de insultos ou agressões, com recebimento de dinheiro, com componentes exibicionistas ou voyeuristas - (grupo 1) e indivíduos sem referência a qualquer uma destas práticas (grupo 2). RESULTADOS: 1. Os comportamentos sexuais não convencionais foram mais freqüentes entre os homens (52,3%) do que entre as mulheres (30,4%); p<0,001. 2. Comportamento fetichista (13,4%), voyeurista (13,0%) e incesto (11,3%) foram os mais freqüentes, enquanto receber dinheiro por sexo (4,8%), relação sexual com animais (3,2%) e troca de casais (3,1%), os menos freqüentes. 3. O grupo 1 teve média de idade menor que o grupo 2, tanto para mulheres (35,0 vs 35,9 anos; p<0,05) como para homens (36,5 vs 37,8 anos; p<0,05). 4. O modelo final de regressão logística multivariado mostrou associação de comportamento sexual não convencional com as seguintes variáveis: gênero masculino (O.R.=2,3; IC95%=2,0 -2,6; p<0,001); estado civil: casado (O.R.=1,0; referência), solteiro (O.R.=1,2; IC 95%=1,0 - 1,4; p<0,05), divorciado ou separado (O.R.=1,4; IC95%=1,1 - 1,8; p<0,01); raça: branca (O.R.=1,0; referência), negra (O.R.=1,4; IC95%=1,0 - 1,9; p<0,05), parda (O.R.=1,4; IC95%=1,1 - 1,7; p<0,01); nível educacional: superior (O.R.=1,0; referência), médio (O.R.=1,2; IC95%=1,1 - 1,5; p<0,01), fundamental (O.R.=1,7; IC95%=1,3 - 2,3; p<0,001); tratamento para transtorno do estresse pós-traumático (O.R.=1,4; IC95%=1,1 - 1,8; p<0,05); tratamento para dependência por álcool (O.R.=2,0; IC95%=1,1 - 3,8; p<0,05); contracepção de emergência (O.R.=1,8; IC95%=1,4 - 2,2; p<0,001); dificuldades no início da vida sexual (O.R.=1,3; IC95%=1,2 - 1,5; p<0,001); violência sexual sofrida (O.R.=2,2; IC95%=1,5 - 3,2; p<0,001); orientação sexual: heterossexual (O.R.=1,0; referência), bissexual (O.R.=3,6; IC95%=1,9 - 6,6; p<0,001); realizar sexo anal (O.R.=2,0; IC95%=1,7 - 2,3; p<0,001); realizar sexo oral (O.R.=1,2; IC95%=1,1 - 1,5; p<0,01). CONCLUSÕES: estes comportamentos devem ser valorizados na clínica uma vez que os indivíduos que os referiram apresentaram indicativos negativos de condições sócio-econômicas e de saúde física, mental e sexual. / INTRODUCTION: The literature presents studies about paraphilias, upsets related to paraphilias and sexual compulsion, but does not contain researches on the frequency of the current sexual practices in non-clinical samples. This study investigated the association of these practices for social- demographic and physical, mental and sexual health parameters, in a populational sample of Brazil. METHODS: The Brazilian Sexual Life Study (BSLS) is a transversal study, of 7.022 individuals (45.4% of women) accomplished through a self-responsive questionnaire of 87 items regarding social-demographic aspects and sexual behavior habits. With this study sample was performed a comparison between individuals with reference to at least one unconventional sexual behavior - pertaining to a group sex, sex to three, couples´ switch, incest, sex with animals, with fetishes, with insults or aggressions exchange, with money receiving, with exhibitionists or voyeuristic components - (Group 1) and individuals without reference to any of these practices (Group 2). RESULTS: 1. Unconventional sexual behaviors (USB) were more frequent among men (52.3%) than among women (30.4%); p<0.001. 2. Fetishist behavior (13.4%), voyeurism (13.0%) and incest (11.3%) were the most frequent ones, while receiving money for sex (4.8%), sexual intercourse with animals (3.2%) and couples\' switch (3.1%) the least frequent. 3. Group 1 had a lower average age than Group 2, so much for women 35.0 vs. 35.9 years (p<0.05) as well as for men 36.5 vs. 37.8 years (p<0.05). 4. The final model of multivariate logistics regression showed an association of unconventional sexual behavior with the next variables: masculine gender (O.R. = 2.3; IC 95% = 2.0 - 2.6 (p<0.001); marital status: married (O.R. = 1.0; Reference), single (O.R. = 1.2; IC 95% = 1.0 - 1.4; p<0.05), divorced or separated (O.R. = 1.4; IC 95% = 1.1 - 1.8; p<0,01); race: white (O.R. = 1.0; Reference), black (O.R. = 1.4; IC 95% = 1.0 - 1.9; p<0,05), mulatto (O.R. = 1.4; IC 95% = 1.1 - 1.7; p<0,01); educational level: superior (O.R. = 1.0; Reference), medium (O.R. = 1.2; IC95% = 1.1 - 1.5; p<0.01), fundamental (O.R. = 1.7; IC 95% =1.3 - 2.3; p<0,001); post- traumatic stress disorder (PTSD) treatment (O.R. = 1.4; IC 95%=1.1 - 1.8; p<0.05); alcohol dependence treatment (O.R. = 2.0; IC 95% = 1.1 - 3.8; p<0.05); emergency contraception (O.R. = 1.8; IC 95% =1.4 - 2.2; p<0.001); difficulty at the beginning of the sexual life (O.R. = 1.3; IC 95 % = 1.2 - 1.5; p<0.001); sexual violence (O.R. = 2.2; IC 95% = 1.5 - 3.2; p<0.001); sexual orientation: heterosexual (O.R. = 1.0; Reference), bisexual (O.R. = 3.6; IC 95 % = 1.9 - 6.6; p<0.001); performance of anal (O.R. = 2.0; IC 95 % = 1.7 - 2.3; p<0,001) or oral intercourse (O.R. = 1.2; IC 95 % = 1.1 -1.5; p<0.01). CONCLUSIONS: These behaviors should be clinically prized because individuals who presented them showed negative indicative of socioeconomic terms and of physical, mental and sexual health.

Desde meados de 2007, um aumento significativo de unidades construídas pelo sistema Paredes de concreto tem influenciado o mercado da construção habitacional no Brasil. Em abril de 2012, foi publicada uma norma brasileira que trata exclusivamente desse sistema. Além disso, o desafio em minimizar o déficit habitacional estimula a utilização desse método alternativo, pois quando aplicado adequadamente proporciona alta produtividade e menor custo em relação a outros métodos construtivos. Por essas razões, é importante conhecer quais modelos de cálculo são seguros e pertinentes para a análise estrutural de edificações construídas pelo sistema Paredes de Concreto. Neste trabalho são avaliados, por meio da comparação de resultados, quatro modelos de cálculo, dos quais dois são numéricos, utilizados para o pré-dimensionamento e dimensionamento de paredes de concreto armado, moldadas no local. Este tipo de estrutura tem sido bastante utilizada na construção de edifícios. Deste modo utilizou-se como estudo de caso, um projeto adaptado de um edifício real com quinze pavimentos tipo, para a aplicação dos modelos de cálculo e algumas normas de projeto. Os dois modelos numéricos foram desenvolvidos no software SAP2000, baseado no Método dos Elementos Finitos, considerando análise elástica linear. O primeiro discretiza as paredes com elementos de casca e o segundo com elementos de barra. A interação entre o solo e a estrutura não foi considerada neste trabalho. Normas de projeto foram comparadas na etapa de pré-dimensionamento quanto às resistências últimas à compressão com objetivo de avaliar a recente norma brasileira. A verificação ao dimensionamento das paredes quanto às tensões normais de compressão e tração e tensões de cisalhamento foi realizada baseada nas expressões da NBR 16055:2012. Por fim, verificou-se o Estado Limite de Serviço das deformações excessivas globais, referentes à movimentação lateral do edifício e a estabilidade global do edifício estudado, pela NBR 6118:2007. / Since 2007, a significant use of the system known as Concrete Wall has been influenced the Brazilian residential construction market. In April 2012, a Brazilian code exclusively devoted to this system was published. Besides that, the challenge in reducing housing deficit estimulate the use of this alternative method, because when properly applied it provides high productivity and lower costs compared with other construction methods. For these reasons it is important to evaluate which designing models are safe and appropriate to structural analysis of buildings constructed in Concrete Wall system. In this work it is evaluated, through results comparison, four designing models, of which two are numerical, used to pre-design and to design reinforced concrete walls casted in place. This kind of structure has been widely used in buildings construction. Thus, an adapted project from a real building with fifteen floors was used as a case study in order to apply the designing models and some project design codes. Both numerical models were developed in SAP2000 software, based on Finite Element Method, considering elastic linear analysis. The former used shell elements to represent the walls and the latter used frame elements. The soil-structure interaction has not been considered in this work. Project design codes were compared at the pre-design stage in terms of the ultimate compression resistance, aiming evaluate the recent Brazilian code. The check of normal stress of compression, normal stress of tension, and shear stress, was made based on NBR 16055:2012 expressions. Finally, the service limit state related to global excessive deformation due to the lateral movement of the building and the global stability was verified through NBR 6118:2007.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para elastografia virtual em imagens simuladas de ultrassom utilizando métodos numéricos e métodos de visão computacional. O objetivo é estimar o módulo de elasticidade de diferentes tecidos tendo como entrada duas imagens da mesma seção transversal obtidas em instantes de tempo e pressões aplicadas diferentes. Esta metodologia consiste em calcular um campo de deslocamento das imagens com um método de fluxo óptico e aplicar um método iterativo para estimar os módulos de elasticidade (análise inversa) utilizando métodos numéricos. Para o cálculo dos deslocamentos, duas formulações são utilizadas para fluxo óptico: Lucas-Kanade e Brox. A análise inversa é realizada utilizando duas técnicas numéricas distintas: o Método dos Elementos Finitos (MEF) e o Método dos Elementos de Contorno (MEC), sendo ambos implementados em Unidades de Processamento Gráfico de uso geral, GpGPUs ( \"General Purpose Graphics Units\" ). Considerando uma quantidade qualquer de materiais a serem determinados, para a implementação do Método dos Elementos de Contorno é empregada a técnica de sub-regiões para acoplar as matrizes de diferentes estruturas identificadas na imagem. O processo de otimização utilizado para determinar as constantes elásticas é realizado de forma semi-analítica utilizando cálculo por variáveis complexas. A metodologia é testada em três etapas distintas, com simulações sem ruído, simulações com adição de ruído branco gaussiano e phantoms matemáticos utilizando rastreamento de ruído speckle. Os resultados das simulações apontam o uso do MEF como mais preciso, porém computacionalmente mais caro, enquanto o MEC apresenta erros toleráveis e maior velocidade no tempo de processamento. / This thesis presents a new methodology for computational elastography applied to simulated ultrasound images, using numerical methods and comptuter vision methods. The aim is to estimate the elastic moduli of diferent tissues using two diferent images of the same cross section acquired in diferent times and pressure conditions. The proposed methodology consists in evaluate the displacement field using optical flow techniques and then apply an inverse analysis using a numerical method. In order to evaluate the displacement field, two distinct formulations for optical flow are used: Lucas-Kanade and Brox. For the inverse analysis problem, the Finite Element Method and the Boundary Element Method are used, both implemented in general purpose graphic units, GpGPUs. Considering a number of materials that may be present in the images, the multiresgions boundary element method is used in order to couple diferent matrices for diferent materials. The optimization process is evaluated using complex variable method. The methodology is validated in three diferent steps: noiseless simulations; additive white gaussian noise simulations; and ultrasound mathematical phantom with speckle tracking. The results show that the Finite Element Method presents more accurate estimatives but a high computational cost, while the Boundary Element Method presents tolerable errors but a better processing time.

Com o objetivo de analisar a influência do fenômeno de congelamento e o tempo de criopreservação sobre as propriedades biomecânicas de tendões, os autores estudaram 40 tendões de Aquiles obtidos de 20 cadáveres humanos. De cada cadáver foram retirados dois tendões, sendo que um foi testado a fresco e o contralateral congelado a - 85o C, durante um período de seis ou 12 semanas. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de tração, com análise de suas propriedades biomecânicas. Os resultados foram comparados estatisticamente pelo método de "t-student", com índice de significância de 0,05, não havendo diferença significativa entre os grupos "congelado" e "a fresco" / For the purpose of analyzing the influence of the freezing phenomenon and cryopreservation time over the biomechanical properties of tendons, the authors studied 40 Achilles tendons from 20 human cadavers. Each cadaver had two tendons removed, one of which was tested whilst fresh and its contralateral whilst frozen at - 85o C, for a period of six or 12 weeks. The trial items were submitted to tensile testing in order to analyze their biomechanical properties. The results were compared statistically using the T-Student method, with a significance ratio of 0.05, there being no significant difference between the 'frozen' group and the 'fresh' group

Este trabalho apresenta uma contribuição ao emprego do Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) na análise tridimensional não-linear de sólidos. A análise numérica em campo não-linear, com modelos de dano e plasticidade, é original. O MEFG é uma formulação não-convencional do Método dos Elementos Finitos (MEF), que resulta da incorporação a este último de conceitos e técnicas dos denominados métodos sem malha, especialmente o enriquecimento da aproximação inicial (partição de unidade) por funções convenientes. Apresenta-se uma breve revisão bibliográfica dos métodos sem malha e do método dos elementos finitos generalizados, bem como suas principais características. Apresenta-se, com base no MEFG, a formulação de elementos tetraédricos e hexaédricos. Três modelos constitutivos são considerados visando análises não-lineares: o de plasticidade (perfeita ou com encruamento isótropo linear) com critério de plastificação de von Mises; o de dano frágil em concreto sob carregamento monótono crescente (modelo de Mazars) e o de dano e plasticidade acoplados (modelo de Lemaitre), próprio para materiais metálicos. São apresentados detalhes do código computacional, baseado no MEFG e nos modelos constitutivos acima mencionados, bem como resultados de análises numéricas. Esses resultados ressaltam algumas das vantagens do MEFG aplicado à análise não-linear, tais como: o enriquecimento da aproximação inicial limitado a regiões de interesse no domínio, como por exemplo, as que exibem elevados gradientes de deformação e tensão; uma definição mais precisa da distribuição de grandezas como a variável de dano e a tensão equivalente de von Mises, evitando a necessidade de alterações na malha; e a superação do travamento volumétrico associado a modelos de plasticidade / This work presents a contribution to the generalized finite element method (GFEM) employment in three-dimensional nonlinear analysis of solids. The nonlinear numerical analysis conduced with damage and plasticity models is original. GFEM is a nonconventional formulation of finite element method (FEM) which results from the addition to the latter of concepts and techniques of the so called Meshless methods, specially the enrichment of the initial approximations (partition of unity) by customized functions. A brief review of Meshless methods and generalized finite element method bibliography is presented, as well as their main features. Based on GFEM, the formulation of tetrahedral and hexahedral elements is shown. Three material laws are considered aiming nonlinear analysis: plasticity (perfectly plastic or linear isotropic hardening), with von Mises yield criterion; brittle damage on concrete under monotonic increasing loading (Mazars model) and damage coupled with plasticity (Lemaitre model), a suitable model for metals. Details of the computational code, based on GFEM and material laws mentioned above, are presented, as well as results of numerical analysis. These results emphasize some of the advantages of GFEM applied to nonlinear analysis, such as: enrichment of the basic approximations limited to some regions of interest in the domain, for instance, those exhibiting high strain and stress gradients; an accurated definition of the distributions of quantities like damage variable and von Mises equivalent stress, avoiding remeshing; and overcoming of volumetric locking associated to plasticity models

Os problemas de separação cega de fontes e desconvolução cega multiusuário vêm sendo intensamente estudados nas últimas décadas, principalmente devido às inúmeras possibilidades de aplicações práticas. A desconvolução multiusuário pode ser compreendida como um problema particular de separação de fontes em que o sistema misturador é convolutivo, e as estatísticas das fontes, que possuem alfabeto finito, são bem conhecidas. Dentre os desafios atuais nessa área, cabe destacar que a obtenção de soluções adaptativas para o problema de separação cega de fontes com misturas convolutivas não é trivial, pois envolve ferramentas matemáticas avançadas e uma compreensão aprofundada das técnicas estatísticas a serem utilizadas. No caso em que não se conhece o tipo de mistura ou as estatísticas das fontes, o problema é ainda mais desafiador. Na área de Processamento Estatístico de Sinais, soluções vêm sendo propostas para resolver casos específicos. A obtenção de algoritmos adaptativos eficientes e numericamente robustos para realizar separação cega de fontes, tanto envolvendo misturas instantâneas quanto convolutivas, ainda é um desafio. Por sua vez, a desconvolução cega de canais de comunicação vem sendo estudada desde os anos 1960 e 1970. A partir de então, várias soluções adaptativas eficientes foram propostas nessa área. O bom entendimento dessas soluções pode sugerir um caminho para a compreensão aprofundada das soluções existentes para o problema mais amplo de separação cega de fontes e para a obtenção de algoritmos eficientes nesse contexto. Sendo assim, neste trabalho (i) revisitam-se a formulação dos problemas de separação cega de fontes e desconvolução cega multiusuário, bem como as relações existentes entre esses problemas, (ii) abordam-se as soluções existentes para a desconvolução cega multiusuário, verificando-se suas limitações e propondo-se modificações, resultando na obtenção de algoritmos com boa capacidade de separação e robustez numérica, e (iii) relacionam-se os critérios de desconvolução cega multiusuário baseados em curtose com os critérios de separação cega de fontes. / Blind source separation and blind deconvolution of multiuser systems have been intensively studied over the last decades, mainly due to the countless possibilities of practical applications. Blind deconvolution in the multiuser case can be understood as a particular case of blind source separation in which the mixing system is convolutive, and the sources, which exhibit a finite alphabet, have well known statistics. Among the current challenges in this area, it is worth noting that obtaining adaptive solutions for the blind source separation problem with convolutive mixtures is not trivial, as it requires advanced mathematical tools and a thorough comprehension of the statistical techniques to be used. When the kind of mixture or source statistics are unknown, the problem is even more challenging. In the field of statistical signal processing, solutions aimed at specific cases have been proposed. The development of efficient and numerically robust adaptive algorithms in blind source separation, for either instantaneous or convolutive mixtures, remains an open challenge. On the other hand, blind deconvolution of communication channels has been studied since the 1960s and 1970s. Since then, various types of efficient adaptive solutions have been proposed in this field. The proper understanding of these solutions can suggest a path to further understand the existing solutions for the broader problem of blind source separation and to obtain efficient algorithms in this context. Consequently, in this work we (i) revisit the problem formulation of blind source separation and blind deconvolution of multiuser systems, and the existing relations between these problems, (ii) address the existing solutions for blind deconvolution in the multiuser case, verifying their limitations and proposing modifications, resulting in the development of algorithms with proper separation performance and numeric robustness, and (iii) relate the kurtosis based criteria of blind multiuser deconvolution and blind source separation.