Neste trabalho estudamos aspectos algorítmicos do Problema da Cobertura por Sensores. Em linhas gerais, este problema a entrada consiste em uma região a ser monitorada por um conjunto de sensores previamente posicionados, cada qual dotado de bateria com duração limitada, e o objetivo é atribuir a cada sensor um tempo de início, de modo que toda a região seja coberta o maior tempo possível. Focamos nosso estudo no caso unidimensional do problema, chamado Problema da Cobertura de Faixa Restrita, no qual a região a ser monitorada é um intervalo (da reta real). Estudamos diversas variantes, de acordo com os subintervalos que os sensores cobrem (se de tamanhos fixos ou variados), e de acordo com a duração das baterias (se uniformes ou não). Estudamos também o caso preemptivo: quando os sensores podem ser ligados mais de uma vez. Para este último caso, projetamos um algoritmo polinomial bem simples. O Problema da Cobertura de Faixa Restrita é NP-difícil no caso não-preemptivo em que os sensores têm bateria de duração variável. Para este caso, em 2009 Gibson e Varadarajan apresentaram um algoritmo polinomial que provaram ser uma 5-aproximação. Provamos que este algoritmo tem fator de aproximação 4, e mostramos que este fator é justo. Apresentamos também formulações lineares inteiras para este caso, e os resultados computacionais obtidos. / We study the algorithmic aspects of the Sensor Cover Problem. Broadly speaking, in this problem the input consists of a region to be covered by a set of sensors previously positioned, each one powered with a battery of limited duration, and the objective is to assign to each sensor an initial time, so as to cover the given region for as long as possible. We focus our study on the one-dimensional case of the problem, called Restricted Strip Cover Problem, in which the region to be covered is an interval (of the real line). We study several variants, according to the type of the subintervals the sensors cover (if they have fixed length or not), to the duration of the batteries (if uniform or not). We also study the preemptive case: when the sensors can be turned on and off more than once. For this case, we designed a simple polynomial-time algorithm. The Restricted Strip Cover Problem is NP-hard in the non-preemptive case in which the sensors have non-uniform duration batteries. For this case, in 2009 Gibson and Varadarajan designed a polynomial-time algorithm which they proved to be a 5-aproximation. We prove that this algorithm has approximation ratio 4, and show that this ratio is tight. We also present two integer linear formulations for this case, and report on the computational results obtained with this approach.

Experimentos conduzidos no delineamento látice ou reticulado são bastante comuns no melhoramento genético vegetal em que diversos materiais genéticos são comparados, principalmente nas etapas iniciais do programa, visando explorar com maior intensidade a variabilidade genética disponível. Em situações de restrições espaciais e financeiras estes delineamentos se destacam por permitir a comparação de todas as progênies em teste estando ou não instaladas no mesmo bloco. O objetivo do trabalho foi a avaliação de testes de progênies de milho (Zea mays L.), em diferentes ambientes para o caráter produção de grãos em t.ha-1. Duzentas e cinquenta e seis progênies foram instaladas em 4 estações experimentais do município de Piracicaba em diferentes anos agrícolas. Os dados de produção de grãos obtidos pelos diferentes ambientes foram analisados de forma individual e conjunta, a fim de verificar presença da interação genótipo × ambiente. O delineamento usado foi, portanto, o látice quadrado 16 × 16, com duas repetições em cada local. Duas abordagens experimentais foram confrontadas, considerando a estrutura de blocos incompletos parcialmente balanceados do látice e a outra em que cada repetição do látice foi analisada como se fosse um bloco completo. Uma maneira de se analisar estruturas experimentais como esta é utilizando modelos mistos, por meio da inclusão de fatores de efeito aleatório e, fazendo o uso da máxima verossimilhança restrita (REML) para estimar os componentes de variância associados a tais fatores com um menor viés. Além dos componentes de variância, os EBLUPs (melhores preditores lineares não viesados empíricos) também foram calculados e a partir deles foi verificada a correlação entre os diferentes ambientes, e a porcentagem de progênies selecionadas comparando-se os resultados obtidos pelas duas abordagens do conjunto de dados. Análises estatísticas foram implementadas utilizando o software gratuito R, com o pacote estatístico lme4. / Experiments conducted in the lattice design are quite common in plant breeding in which several genetic materials are compared, especially in the early stages of the program, aiming to explore more intensively the genetic variability available. In situations of space and financial constraints these designs stand out for allowing the comparison of all progenies being tested whether or not installed in the same block. The aim of the study was the evaluation of maize (Zea mays L.) progeny tests in different environments for grain yield in t.ha-1. Two hundred and fifty six progenies were tested in four experimental stations in the city of Piracicaba, in different agricultural years. Grain production data obtained by different environments were analyzed individually and jointly in order to verify the presence of genotype × environment interaction. Therefore, the square lattice design with dimension 16 × 16 was used with two replications in each location. Two experimental approaches were compared, considering the partially balanced incomplete block structure of the lattice and the other in each repetition of the lattice was analyzed as if it were a complete block. One way to analyze experimental structures like this is with the use of mixed models, by adding random effect factors, and by making use of the restricted maximum likelihood (REML) for estimating the variance components associated with such factors with less bias. Besides the variance components, EBLUPs (empirical best linear predictor unbiased) were also calculated and from them was checked the correlation between the different environments, and the percentage of selected progenies comparing the results obtained by the two assembly approaches data. Statistical analyzes were implemented for the open-souce software R, using the statistical package lme4.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMIR ANDRE BORSSOI.pdf: 1897222 bytes, checksum: 4bfaafc0659eed32ceef8dc0fe90a8fe (MD5) Previous issue date: 2007-12-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tracking and management concepts of the process of agricultural production are being used as a great option of strategy management in agriculture. Such concepts consider the spatial variability of the variables at study. The modeling of the spatial dependence structure of the geoestatistic approach is fundamental importance for the definition parameters that define this structure and are used in the interpolation of values in places not sampled, by kriging techniques. However, the estimation of parameters can be greatly affected by the presence atypical observations in the data sampled. The development of this work was aimed at using diagnostics techniques in spatial linear gaussians models, used in geoestatistics, to evaluate the sensitivity of the maximum likelihood estimators and restrict maximum likelihood to small perturbations in the data. Studies were performed with simulated data, with literature data and with experimental data, collected in a commercial agricultural area in the region West of Paraná. The study with simulated data showed that the techniques used in diagnostics were efficient in identifying the perturbation data. The restrict maximum likelihood estimator produced more robust estimates for the parameters spatial dependence. Those results obtained from the study of real data, it was concluded that the presence atypical values between the sampled data can exert strong influence on thematic maps, changing, therefore, the spatial dependence. The application the diagnostic techniques should be part of any geoestatistic analysis, ensuring that the information contained in thematic maps have better quality and can be used with greater security by the farmer. / Conceitos de monitoramento e gerenciamento do processo de produção agrícola vêm sendo utilizados como ótima opção de estratégia gerencial na agricultura. Tais conceitos consideram a variabilidade espacial das variáveis em estudo. A modelagem da estrutura de dependência espacial pela abordagem da geoestatística é de fundamental importância para a definição de parâmetros que definem esta estrutura e que são utilizados na interpolação de valores em locais não amostrados, pela técnica de krigagem. Entretanto, a estimação de parâmetros pode ser muito afetada pela presença de observações atípicas nos dados amostrados. O desenvolvimento deste trabalho teve por objetivo utilizar técnicas de diagnóstico em modelos espaciais lineares gaussianos, utilizados em geoestatística, para avaliar a sensibilidade dos estimadores máxima verossimilhança e máxima verossimilhança restrita a pequenas perturbações nos dados. Realizaram-se estudos com dados simulados, com dados da bibliografia e também com dados experimentais, coletados em uma área agrícola comercial da região Oeste do Paraná. O estudo com dados simulados mostrou que as técnicas de diagnóstico utilizadas foram eficientes na identificação da perturbação nos dados. O estimador de máxima verossimilhança restrita produziu estimativas mais robustas para os parâmetros de dependência espacial. Pelos resultados obtidos com o estudo de dados reais, concluiu-se que a presença de valores atípicos entre os dados amostrados pode exercer forte influência nos mapas temáticos, alterando, assim, a dependência espacial. A aplicação de técnicas de diagnóstico deve fazer parte de toda análise geoestatística, garantindo que as informações contidas nos mapas temáticos tenham maior qualidade e possam ser utilizadas com maior segurança pelo agricultor.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMIR ANDRE BORSSOI.pdf: 1897222 bytes, checksum: 4bfaafc0659eed32ceef8dc0fe90a8fe (MD5) Previous issue date: 2007-12-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tracking and management concepts of the process of agricultural production are being used as a great option of strategy management in agriculture. Such concepts consider the spatial variability of the variables at study. The modeling of the spatial dependence structure of the geoestatistic approach is fundamental importance for the definition parameters that define this structure and are used in the interpolation of values in places not sampled, by kriging techniques. However, the estimation of parameters can be greatly affected by the presence atypical observations in the data sampled. The development of this work was aimed at using diagnostics techniques in spatial linear gaussians models, used in geoestatistics, to evaluate the sensitivity of the maximum likelihood estimators and restrict maximum likelihood to small perturbations in the data. Studies were performed with simulated data, with literature data and with experimental data, collected in a commercial agricultural area in the region West of Paraná. The study with simulated data showed that the techniques used in diagnostics were efficient in identifying the perturbation data. The restrict maximum likelihood estimator produced more robust estimates for the parameters spatial dependence. Those results obtained from the study of real data, it was concluded that the presence atypical values between the sampled data can exert strong influence on thematic maps, changing, therefore, the spatial dependence. The application the diagnostic techniques should be part of any geoestatistic analysis, ensuring that the information contained in thematic maps have better quality and can be used with greater security by the farmer. / Conceitos de monitoramento e gerenciamento do processo de produção agrícola vêm sendo utilizados como ótima opção de estratégia gerencial na agricultura. Tais conceitos consideram a variabilidade espacial das variáveis em estudo. A modelagem da estrutura de dependência espacial pela abordagem da geoestatística é de fundamental importância para a definição de parâmetros que definem esta estrutura e que são utilizados na interpolação de valores em locais não amostrados, pela técnica de krigagem. Entretanto, a estimação de parâmetros pode ser muito afetada pela presença de observações atípicas nos dados amostrados. O desenvolvimento deste trabalho teve por objetivo utilizar técnicas de diagnóstico em modelos espaciais lineares gaussianos, utilizados em geoestatística, para avaliar a sensibilidade dos estimadores máxima verossimilhança e máxima verossimilhança restrita a pequenas perturbações nos dados. Realizaram-se estudos com dados simulados, com dados da bibliografia e também com dados experimentais, coletados em uma área agrícola comercial da região Oeste do Paraná. O estudo com dados simulados mostrou que as técnicas de diagnóstico utilizadas foram eficientes na identificação da perturbação nos dados. O estimador de máxima verossimilhança restrita produziu estimativas mais robustas para os parâmetros de dependência espacial. Pelos resultados obtidos com o estudo de dados reais, concluiu-se que a presença de valores atípicos entre os dados amostrados pode exercer forte influência nos mapas temáticos, alterando, assim, a dependência espacial. A aplicação de técnicas de diagnóstico deve fazer parte de toda análise geoestatística, garantindo que as informações contidas nos mapas temáticos tenham maior qualidade e possam ser utilizadas com maior segurança pelo agricultor.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1213757 bytes, checksum: a4899ab14bd6c737501e8ef972e42d9e (MD5) Previous issue date: 2012-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In logistic mixed models with random effect on intercept allows capturing the effects of sources of variation from the particular characteristics of a group (heterogeneity), deflating the pure error and causing a fluctuation in the model intercept. This inclusion brings complexity in estimation methods and also changes the interpretation of the parameters that, originally given by the odds ratio, is then seen from the median odds ratio. The estimation parameters of a mixed model can be made by many different methods with varying performance, as the Laplace s approximation method, maximum likelihood (ML) and restricted maximum likelihood (REML). The objective of this work was to verify in logistic mixed models with random effects on intercept the consequences in interpretation of parameters, in quality of experiment and in classification of treatment via the median odds ratio, and verify the performance of the estimation methods above cited. The analyzes were performed under simulation and after in set of real data from seeds germination experiment of physic nut (Jatropha curcas L.). Considering the logistic mixed model with random effects on intercept, it was verified that the REML estimation method performed better and that the variance of the random effect affects the performance of any of these methods being evaluated inversely proportional. We suggest further studies to determine more properly the influence of the inflexion points and the effective median level in performance methods. In the experiment to evaluate the seeds germination of physic nut involving roll paper, on paper, on sand and between sand substrates, the inclusion of random effects in logistic model showed considerable heterogeneity in seeds germination in different units of the same substrate. The median odds ratio showed the superiority of the substrate between sand over on paper in seeds germination of physic nut, result similar to that obtained by the Tukey s test. / Em modelos de regressão logística a inclusão do efeito aleatório no intercepto permite capturar os efeitos de fontes de variação provenientes das características particulares de um grupo (heterogeneidade), desinflacionando o erro puro e provocando uma flutuação no intercepto do modelo. Esta inclusão traz complexidade nos métodos de estimação e também muda a interpretação dos parâmetros que, dada originalmente pela razão de chances, passa a ser vista sob o enfoque da razão de chances mediana. A estimação dos parâmetros de um modelo misto pode ser feita por muitos métodos diferentes com desempenho variado, como o método da aproximação de Laplace, da máxima verossimilhança (ML) e da máxima verossimilhança restrita (REML). Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar em modelos de regressão logística com efeito aleatório no intercepto as consequências na interpretação dos parâmetros, na qualidade de um experimento e na classificação de tratamentos via razão de chances mediana, e verificar o desempenho dos métodos de estimação acima citados. As análises foram feitas sob simulação e posteriormente num conjunto de dados reais de um experimento com germinação de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Considerando o modelo de regressão logística com efeito aleatório no intercepto, verificou-se que o método de estimação REML apresentou melhor desempenho e que a variância do efeito aleatório afeta o desempenho de qualquer um dos métodos avaliados sendo estes inversamente proporcionais. Sugerem-se novos estudos para determinar com mais propriedade a influência dos pontos de estabilização e do nível mediano de efetividade na eficiência dos métodos. No experimento de avaliação de germinação de sementes de pinhão-manso envolvendo os substratos rolo de papel, sobre papel, sobre areia e entre areia, a inclusão do efeito aleatório no modelo logístico apontou considerável heterogeneidade na germinação de sementes em unidades diferentes de um mesmo substrato. A razão de chances mediana apontou a superioridade do substrato entre areia em relação a sobre papel na germinação de sementes de pinhão-manso, resultado semelhante ao obtido pelo teste de Tukey.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-06T19:32:32Z No. of bitstreams: 1 ElizabethVivianaCabreraAvila_DISSERT.pdf: 25950680 bytes, checksum: d7419fec7a225d199d438d7c2c6390dd (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-20T19:57:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElizabethVivianaCabreraAvila_DISSERT.pdf: 25950680 bytes, checksum: d7419fec7a225d199d438d7c2c6390dd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-20T19:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElizabethVivianaCabreraAvila_DISSERT.pdf: 25950680 bytes, checksum: d7419fec7a225d199d438d7c2c6390dd (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Dentro da ?rea de Mecatr?nica, principalmente em CAD (Computer Aided Desing) e Vis?o Rob?tica, s?o desenvolvidas uma s?rie de aplica??es que necessitam da an?lise de objetos n?o r?gidos ou deform?veis atrav?s de representa??es computacionais dos mesmos. Esta pesquisa mostra como medir similaridade de objetos deform?veis utilizando a representa??o atrav?s de nuvens de pontos tridimensionais. Basicamente, s?o consideradas tr?s nuvens de pontos do objeto analisado: uma sem altera??es, outra que representa o grau de m?xima deforma??o e uma terceira que descreve a deforma??o de interesse, no momento de execu??o de alguma aplica??o. Estudamos dois m?todos alternativos para medir similaridade baseadas em medidas de dist?ncias, com as respectivas verifica??es da precis?o e tempos. O primeiro m?todo ? baseado no c?lculo da dist?ncia de Mahalanobis e, no segundo, ? usada a dist?ncia de Hausdorff ap?s uma etapa pr?via de registro e alinhamento dos dados. Foram realizados experimentos e an?lises considerando algumas partes do corpo humano, onde se evidencia que a dist?ncia de Mahalanobis tem o menor tempo de execu??o, sendo fact?vel em tempo real. V?rias aplica??es nas ?reas acima mencionadas podem se basear nos resultados obtidos nesta disserta??o para determinar os n?veis de deforma??o de objetos deform?veis restritos. / Within the area of Mechatronics, mainly in CAD (Computer Aided Desing) and Robotic Vision, many applications are developed that require the analysis of non-rigid or deformable objects through computational representations of them. This master thesis proposes an approach to measure similarity of deformable objects using three-dimensional points clouds of them. Basically, three point clouds of the analyzed object are considered: one without changes, another representing the degree of maximum deformation and a third that describes the deformation of interest, at the time of application execution. Here are presented two alternatives to measure similarity based on Distance measures, with the respective accuracy and time checks. The first method is based on the Mahalanobis distance computation and, in the second, the Hausdorff distance is used after a registration and alignment steps of the data. The experiments are developed considering some parts of the human body, its evidents that the analysis with Mahalanobis distance has the shortest execution time, being feasible in real time. Several applications in the above mentioned areas can be based on the results obtained in this dissertation to determine the deformation levels of restricted deformable objects.

Submitted by HENDRIK GERARD JOHAN JENNEN null (hjennen@ift.unesp.br) on 2016-02-23T14:54:31Z No. of bitstreams: 1 thesis_oneside.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Observações realizadas nas últimas três décadas confirmaram que o universo se encontra em um estado de expansão acelerada. Essa aceleração é atribuída à presença da chamada energia escura, cuja origem permanece desconhecida. A maneira mais simples de se modelar a energia escura consiste em introduzir uma constante cosmológica positiva nas equações de Einstein, cuja solução no vácuo é então dada pelo espaço de de Sitter. Isso, por sua vez, indica que a cinemática subjacente ao espaço-tempo deve ser aproximadamente governada pelo grupo de de Sitter SO(1,4), e não pelo grupo de Poincaré ISO(1,3). Nesta tese, adotamos tal argumento como base para a conjectura de que o grupo que governa a cinemática local é o grupo de de Sitter, com o desvio em relação ao grupo de Poincaré dependendo ponto-a-ponto do valor de um termo cosmológico variável. Com o propósito de desenvolver tal formalismo, estudamos a geometria de Cartan na qual o espaço modelo de Klein é, em cada ponto, um espaço de de Sitter com o conjunto de pseudo-raios definindo uma função não-constante do espaço-tempo. Encontramos que o tensor de torção nessa geometria adquire uma contribuição que não está presente no caso de uma constante cosmológica. Fazendo uso da teoria das realizações não-lineares, estendemos a classe de simetrias do grupo de Lorentz SO(1,3) para o grupo de de Sitter. Em seguida, verificamos que a estrutura da gravitação teleparalela--- uma teoria gravitacional equivalente à relatividade geral--- é uma geometria de Riemann-Cartan não linear. Inspirados nesse resultado, construímos uma generalização da gravitação teleparalela sobre uma geometria de de Sitter--Cartan com um termo cosmológico dado por uma função do espaço-tempo, a qual é consistente com uma cinemática localmente governada pelo grupo de de Sitter. A função cosmológica possui sua própria dinâmica e emerge naturalmente acoplada não-minimalmente ao campo gravitacional, analogamente ao que ocorre nos modelos telaparalelos de energia escura ou em teorias de gravitação escalares-tensoriais. Característica peculiar do modelo aqui desenvolvido, a função cosmológica fornece uma contribuição para o desvio geodésico de partículas adjacentes em queda livre. Embora tendo sua própria dinâmica, a energia escura manifesta-se como um efeito da cinemática local do espaço-tempo. / Observations during the last three decades have confirmed thatthe universe momentarily expands at an accelerated rate, which is assumed to be driven by dark energy whose origin remains unknown. The minimal manner of modelling dark energy is to include a positive cosmological constant in Einstein's equations, whose solution in vacuum is de Sitter space. This indicates that the large-scale kinematics of spacetime is approximated by the de Sitter group SO(1,4) rather than the Poincaré group ISO(1,3). In this thesis we take this consideration to heart and conjecture that the group governing the local kinematics of physics is the de Sitter group, so that the amount to which it is a deformation of the Poincaré group depends pointwise on the value of a nonconstant cosmological function. With the objective of constructing such a framework we study the Cartan geometry in which the model Klein space is at each point a de Sitter space for which the combined set of pseudoradii forms a nonconstant function on spacetime. We find that the torsion receives a contribution that is not present for a cosmological constant. Invoking the theory of nonlinear realizations we extend the class of symmetries from the Lorentz group SO(1,3) to the enclosing de Sitter group. Subsequently, we find that the geometric structure of teleparallel gravity--- a description for the gravitational interaction physically equivalent to general relativity--- is a nonlinear Riemann--Cartan geometry.This finally inspires us to build on top of a de Sitter--Cartan geometry with a cosmological function a generalization of teleparallel gravity that is consistent with a kinematics locally regulated by the de Sitter group. The cosmological function is given its own dynamics and naturally emerges nonminimally coupled to the gravitational field in a manner akin to teleparallel dark energy models or scalar-tensor theories in general relativity. New in the theory here presented, the cosmological function gives rise to a kinematic contribution in the deviation equation for the world lines of adjacent free-falling particles. While having its own dynamics, dark energy manifests itself in the local kinematics of spacetime.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The introduction of Modern Physics in High School (HS) has been highly recommended by researchers of the area of science education and physics teaching. In this paper, we will present the results of a study about the insertion of the Theory of Restricted Relativity in (HS) through the study of the operation of the Global Positioning System (GPS). For that purpose, a didactic planning was structured in 13 (thirteen) classes, which were implemented in Physics classes of the second grade of High School in a school of the municipality of Santa Maria - RS. For the development of the project, a literature review was carried out on the Theory of Relativity in national and international journals from 2005 to 2009. The results of the review were obtained from the study of two distinct but complementary views: length and depth. The first view shows scarcity of articles on Relativity. From the second approach, five sets of works were identified: insertion of relativity in High School; proposal of approaching relativity; use of hypermedia or software for teaching relativity; original; popular science texts. During the implementation of the classes, students worked with activities developed from the perspective of the competences advocated by the official document Supplementary Educational Instructions to the National Curriculum Parameters Secondary Education (PCN+). The results of this work were obtained from the analysis and characterization of the written answers provided by students to the activities. The analysis was realized according to the qualitative method of content analysis proposed by Bardin (1988). The answers to the questions indicated that the skills of modeling and abstraction were incorporated through didactic transposition of the Theory of Restricted Relativity content. Moreover, as a future perspective, we outlined a possible approach to practicing teachers of HS so as to provide continuing education in which these teachers can discuss aspects of didactic planning and of evaluation processes. / A inserção da Física Moderna no Ensino Médio (EM) vem sendo fortemente defendida por pesquisadores da área de educação em Ciências e de ensino de Física. Neste trabalho, apresentam-se os resultados de uma pesquisa sobre a inserção da Teoria da Relatividade Restrita no EM, via estudo do funcionamento do Sistema de Posicionamento Global (GPS). Para tal, foi estruturado um planejamento didático com 13 (treze) aulas, que foram implementadas em aulas de Física do 2º ano do EM de uma escola do município de Santa Maria - RS. Para a elaboração do planejamento, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o assunto Teoria Relatividade em periódicos nacionais e internacionais no período de 2005 a 2009. Os resultados da revisão foram obtidos a partir do estudo de duas visões distintas, porém complementares: extensão e profundidade. A primeira visão mostra o escasso número de artigos sobre Relatividade. A partir da segunda abordagem, foram identificados cinco conjuntos de trabalhos: inserção da relatividade no ensino médio; proposta de abordagem da relatividade; utilização de hipermídias ou softwares no ensino da relatividade; original; textos de divulgação científica. Durante a implementação das aulas, foram trabalhadas com os alunos atividades que foram desenvolvidas sob um olhar das competências preconizadas pelas Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais Ensino Médio (PCN+). A partir da análise e caracterização das respostas escritas dos alunos, foram obtidos os resultados das atividades. A análise foi realizada de acordo com a metodologia qualitativa de análise de conteúdo proposta por Bardin (1988). As respostas às atividades deram indícios de que as competências de modelização e abstração foram incorporadas através da transposição didática do conteúdo Teoria da Relatividade Restrita. Além disso, como perspectiva futura, delineou-se uma possível aproximação com professores em exercício no EM, proporcionando a estes momentos de formação continuada, discutindo aspectos de um planejamento didático e processos avaliativos.

Graph-based semi-supervised learning (SSL) algorithms have been widely studied in the last few years. Most of these algorithms were designed from unconstrained optimization problems using a Laplacian regularizer term as smoothness functional in an attempt to reflect the intrinsic geometric structure of the datas marginal distribution. Although a number of recent research papers are still focusing on unconstrained methods for graph-based SSL, a recent statistical analysis showed that many of these algorithms may be unstable on transductive regression. Therefore, we focus on providing new constrained methods for graph-based SSL. We begin by analyzing the regularization framework of existing unconstrained methods. Then, we incorporate two normalization constraints into the optimization problem of three of these methods. We show that the proposed optimization problems have closed-form solution. By generalizing one of these constraints to any distribution, we provide generalized methods for constrained graph-based SSL. The proposed methods have a more flexible regularization framework than the corresponding unconstrained methods. More precisely, our methods can deal with any graph Laplacian and use higher order regularization, which is effective on general SSL taks. In order to show the effectiveness of the proposed methods, we provide comprehensive experimental analyses. Specifically, our experiments are subdivided into two parts. In the first part, we evaluate existing graph-based SSL algorithms on time series data to find their weaknesses. In the second part, we evaluate the proposed constrained methods against six state-of-the-art graph-based SSL algorithms on benchmark data sets. Since the widely used best case analysis may hide useful information concerning the SSL algorithms performance with respect to parameter selection, we used recently proposed empirical evaluation models to evaluate our results. Our results show that our methods outperforms the competing methods on most parameter settings and graph construction methods. However, we found a few experimental settings in which our methods showed poor performance. In order to facilitate the reproduction of our results, the source codes, data sets, and experimental results are freely available. / Algoritmos de aprendizado semissupervisionado baseado em grafos foram amplamente estudados nos últimos anos. A maioria desses algoritmos foi projetada a partir de problemas de otimização sem restrições usando um termo regularizador Laplaciano como funcional de suavidade numa tentativa de refletir a estrutura geométrica intrínsica da distribuição marginal dos dados. Apesar de vários artigos científicos recentes continuarem focando em métodos sem restrição para aprendizado semissupervisionado em grafos, uma análise estatística recente mostrou que muitos desses algoritmos podem ser instáveis em regressão transdutiva. Logo, nós focamos em propor novos métodos com restrições para aprendizado semissupervisionado em grafos. Nós começamos analisando o framework de regularização de métodos sem restrições existentes. Então, nós incorporamos duas restrições de normalização no problema de otimização de três desses métodos. Mostramos que os problemas de otimização propostos possuem solução de forma fechada. Ao generalizar uma dessas restrições para qualquer distribuição, provemos métodos generalizados para aprendizado semissupervisionado restrito baseado em grafos. Os métodos propostos possuem um framework de regularização mais flexível que os métodos sem restrições correspondentes. Mais precisamente, nossos métodos podem lidar com qualquer Laplaciano em grafos e usar regularização de ordem elevada, a qual é efetiva em tarefas de aprendizado semissupervisionado em geral. Para mostrar a efetividade dos métodos propostos, nós provemos análises experimentais robustas. Especificamente, nossos experimentos são subdivididos em duas partes. Na primeira parte, avaliamos algoritmos de aprendizado semissupervisionado em grafos existentes em dados de séries temporais para encontrar possíveis fraquezas desses métodos. Na segunda parte, avaliamos os métodos restritos propostos contra seis algoritmos de aprendizado semissupervisionado baseado em grafos do estado da arte em conjuntos de dados benchmark. Como a amplamente usada análise de melhor caso pode esconder informações relevantes sobre o desempenho dos algoritmos de aprendizado semissupervisionado com respeito à seleção de parâmetros, nós usamos modelos de avaliação empírica recentemente propostos para avaliar os nossos resultados. Nossos resultados mostram que os nossos métodos superam os demais métodos na maioria das configurações de parâmetro e métodos de construção de grafos. Entretanto, encontramos algumas configurações experimentais nas quais nossos métodos mostraram baixo desempenho. Para facilitar a reprodução dos nossos resultados, os códigos fonte, conjuntos de dados e resultados experimentais estão disponíveis gratuitamente.

Estudos em animais mostram que a desnutrição proteica intrauterina pode acarretar redistribuição do fluxo sanguíneo intraútero, podendo promover modificações permanentes na estrutura e funcionalidade de alguns órgãos, o que ocasiona modificações no metabolismo. Além disso, a desnutrição intrauterina pode afetar a secreção de hormônios que atuam no crescimento fetal, podendo conduzir à restrição do crescimento intrauterino. Esse fenômeno pode parcialmente ser explicado pela hipótese da programação fetal, na qual é sugerido que ocorra uma adaptação metabólica e fisiológica do feto a uma condição intrauterina adversa, que pode induzir o desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis na vida adulta. Neste contexto, pesquisas com suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) têm verificado a capacidade desses nutrientes promoverem a síntese proteica mesmo em condições catabólicas, por meio da ativação de uma via bioquímica intracelular intercedida pela proteína quinase Alvo da Rapamicina em Mamíferos (mTOR), a qual está envolvida no estímulo à etapa de tradução proteica. Assim, o presente trabalho avaliou o efeito da suplementação de BCAA em proles submetidas à desnutrição proteica materna. Para tanto, ratas Wistar foram acasaladas com ratos adultos de mesma raça. Uma vez constatada a gravidez, as matrizes foram distribuídas em grupos de acordo com a dieta que seria fornecida no decorrer da gestação: CON (20% proteína); VAL/ISO (5% proteína + 2% VAL + 2% ISO); AAE (5% proteína + 4% AAE); e BCAA (5% proteína + 4% BCAA). O protocolo de restrição proteica materna adotado causou redução no crescimento corporal e na massa de órgãos das proles. Embora a suplementação com VAL/ISO e AAE não tenha recuperado os efeitos mediados pela deficiência de proteína, foi constatado que a suplementação com BCAA reverteu parte do déficit observado no crescimento das proles, uma vez que foi eficaz em minimizar ou mesmo em restaurar plenamente diversos parâmetros como peso de órgãos, massa de gordura da carcaça e parâmetros indicativos do estado nutricional proteico, como as concentrações de proteína e RNA hepáticas e musculares. Estes efeitos podem parcialmente ser explicados pelo estímulo induzido pela suplementação com BCAA, na via de sinalização da mTOR, considerando que foi verificado no fígado das proles de matrizes que receberam esta suplementação, aumento na fosforilação desta proteína (P < 0,05), a qual é responsável por desencadear uma cascata de eventos biomoleculares que culminam, em última instância, no acréscimo da síntese proteica. Diante disto, torna-se relevante a realização de pesquisas que avaliem em longo prazo, os efeitos da suplementação com BCAA em proles submetidas à dieta materna restrita em proteína. / Animal studies show that intrauterine malnutrition may cause redistribution of blood flow in uterus, which may promote permanent changes in structure and function of some organs, which causes changes in metabolism. Furthermore, intrauterine malnutrition can affect the secretion of hormones that act on fetal growth and may lead to intrauterine growth restriction. This phenomenon can partly be explained by the hypothesis of fetal programming, which is suggested that occur a metabolic and physiological adaptation of the fetus to an adverse intrauterine condition, which can induce the development of chronic diseases in later life. In this context, researches with supplementation of branched chain amino acids (BCAA), especially leucine, have verified the ability of these nutrients to promote protein synthesis in catabolic conditions, through the activation of an intracellular biochemical pathway interceded by protein kinase Mammalian Target of Rapamycin (mTOR), which is involved in the stimulating of protein translation stage. Thus, this study evaluated the effect of BCAA supplementation in offspring subjected to maternal protein-restrict diet. To this, Wistar rats were mated with adult rats of the same race. Once was confirmed the pregnancy, the pregnants were distributed into groups according to the diet that would be provided during pregnancy: CON (20% protein); VAL/ISO (5% protein + 2% + 2% VAL/ISO), AAE (5% protein + 4% EAA) and BCAA (5% protein + 4% BCAA). The protocol adopted maternal protein restriction caused a reduction in body growth and weight of the offspring\'s organs. Although supplementation with VAL/ISO and AAE has not recovered the effects mediated by protein deficiency, it was found that supplementation with BCAA has reversed part of the deficit observed in the growth of the offspring, since it was effective in minimizing or even fully restoring various parameters such as organ weight, carcass fat mass and parameters indicative of nutritional protein, such as the concentrations of protein and RNA in liver and muscle. These effects may be partially explained by the stimulation induced by BCAA supplementation on the mTOR signaling pathway, considering that was verified in the liver of the offspring from dams that received this supplementation augment on the phosphorylation of this protein (P < 0,05), which is responsible for triggering a cascade of molecular events that culminate, ultimately, in increased protein synthesis. Given this, it becomes relevant to conducting research to assess long-term effects of supplementation with BCAA in offspring subjected to maternal protein-restricted diet.