This thesis studies robustness against large-scale failures in communications networks. If failures are isolated, they usually go unnoticed by users thanks to recovery mechanisms. However, such mechanisms are not effective against large-scale multiple failures. Large-scale failures may cause huge economic loss. A key requirement towards devising mechanisms to lessen their impact is the ability to evaluate network robustness. This thesis focuses on multilayer networks featuring separated control and data planes. The majority of the existing measures of robustness are unable to capture the true service degradation in such a setting, because they rely on purely topological features. One of the major contributions of this thesis is a new measure of functional robustness. The failure dynamics is modeled from the perspective of epidemic spreading, for which a new epidemic model is proposed. Another contribution is a taxonomy of multiple, large-scale failures, adapted to the needs and usage of the field of networking. / Esta tesis estudia la robustez contra fallos de gran escala en redes de comunicaciones. Si los fallos son aislados, usualmente pasan inadvertidos para los usuarios gracias al uso de mecanismos de recuperación. Sin embargo, tales mecanismos no son efectivos contra fallos múltiples de gran escala. Los fallos de gran escala pueden causar grandes pérdidas económicas. Un requisito clave a la hora de diseñar mecanismos efectivos para reducir los efectos negativos es la habilidad de evaluar la robustez de la red. Esta tesis se centra en redes multinivel que poseen planos de control y de datos separados. La mayoría de las medidas de robustez existentes no capturan correctamente la verdadera degradación de los servicios en tales escenarios porque basan la evaluación en propiedades puramente topológicas. Una de las contribuciones de esta tesis es una nueva métrica de robustez funcional. La dinámica de los fallos se modela desde la perspectiva de la propagación de epidemias, para lo cual un nuevo modelo epidémico es propuesto. Otra contribución es una taxonomía de los fallos múltiples de gran escala, adaptado a las necesidades y uso del campo de las redes de comunicaciones.

[pt] Esta tese apresenta e examina contribuições inovadoras no front-end dos sistemas de reconhecimento automático de voz (RAV) para o realce e reconhecimento de voz em ambientes adversos. A primeira proposta consiste em aplicar um filtro de mediana sobre a função de distribuição de probabilidade de cada coeficiente cepstral antes de utilizar uma transformação para um domínio invariante às distorções, com o objetivo de adaptar a voz ruidosa ao ambiente limpo de referência através da modificação de histogramas. Fundamentadas nos resultados de estudos psicofísicos do sistema auditivo humano, que utiliza como princípio o fato de que o som que atinge o ouvido é sujeito a um processo chamado Análise de Cena Auditiva (ASA), o qual examina como o sistema auditivo separa as fontes de som que compõem a entrada acústica, três novas abordagens aplicadas independentemente foram propostas para realce e reconhecimento de voz. A primeira aplica a estimativa de uma nova máscara no domínio espectral usando o conceito da transformada de Fourier de tempo curto (STFT). A máscara proposta aplica a técnica Local Binary Pattern (LBP) à relação sinal ruído (SNR) de cada unidade de tempo-frequência (T-F) para estimar uma máscara de vizinhança ideal (INM). Continuando com essa abordagem, propõe-se em seguida nesta tese o mascaramento usando as transformadas wavelet com base nos LBP para realçar os espectros temporais dos coeficientes wavelet nas altas frequências. Finalmente, é proposto um novo método de estimação da máscara INM, utilizando um algoritmo de aprendizagem supervisionado das Deep Neural Networks (DNN) com o objetivo de realizar a classificação de unidades T-F obtidas da saída dos bancos de filtros pertencentes a uma mesma fonte de som (ou predominantemente voz ou predominantemente ruído). O desempenho é comparado com as técnicas de máscara tradicionais IBM e IRM, tanto em termos de qualidade objetiva da voz, como através de taxas de erro de palavra. Os resultados das técnicas propostas evidenciam as melhoras obtidas em ambientes ruidosos, com diferenças significativamente superiores às abordagens convencionais. / [en] This thesis presents and examines innovative contributions in frontend of the automatic speech recognition systems (ASR) for enhancement and speech recognition in adverse environments. The first proposal applies a median filter on the probability distribution function of each cepstral coefficient before using a transformation to a distortion-invariant domain, to adapt the corrupted voice to the clean reference environment by modifying histograms. Based on the results of psychophysical studies of the human auditory system, which uses as a principle the fact that sound reaching the ear is subjected to a process called Auditory Scene Analysis (ASA), which examines how the auditory system separates the sound sources that make up the acoustic input, three new approaches independently applied were proposed for enhancement and speech recognition. The first applies the estimation of a new mask in the spectral domain using the short-time Fourier Transform (STFT) concept. The proposed mask applies the Local Binary Pattern (LBP) technique to the Signal-to-Noise Ratio (SNR) of each time-frequency unit (T-F) to estimate an Ideal Neighborhood Mask (INM). Continuing with this approach, the masking using LBP-based wavelet transforms to highlight the temporal spectra of wavelet coefficients at high frequencies is proposed in this thesis. Finally, a new method of estimation of the INM mask is proposed, using a supervised learning algorithm of Deep Neural Network (DNN) to classify the T-F units obtained from the output of the filter banks belonging to a same source of sound (or predominantly voice or predominantly noise). The performance is compared with traditional IBM and IRM mask techniques, both regarding objective voice quality and through word error rates. The results of the proposed methods show the improvements obtained in noisy environments, with differences significantly superior to the conventional approaches.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-11-23T18:55:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ANALISE FATORIAL EM SERIES TEMPORAIS.pdf: 2194722 bytes, checksum: 443c7c57567200ac6397234fc6b5687f (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-05T10:06:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ANALISE FATORIAL EM SERIES TEMPORAIS.pdf: 2194722 bytes, checksum: 443c7c57567200ac6397234fc6b5687f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T10:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) ANALISE FATORIAL EM SERIES TEMPORAIS.pdf: 2194722 bytes, checksum: 443c7c57567200ac6397234fc6b5687f (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES / Os estudos de polui c~ao atmosf erica geralmente envolvem medi c~oes e an alises de dados de concentra c~oes de poluentes, como e o caso do MP10 (material particulado), de SO2 (di oxido de enxofre) e de outros poluentes. Estes dados normalmente possuem caracter sticas importantes como autocorrela c~ao, longa depend^encia, sazonalidade e observa c~oes at picas, que necessitam de ferramentas de an alise de s eries temporais multivariadas para avaliar o seu comportamento na atmosfera. Neste contexto, propomos um estimador fracion ario robusto da matriz de autocovari^ancia robusta de longa depend^encia e frequ^encia sazonal, para o modelo SARFIMA. O interesse pr atico em polui c~ao do ar e avaliar o comportamento das s eries de concentra c~oes de SO2 e fazer as previs~oes, mais acuradas, deste poluente. As previs~oes, do modelo SARFIMA estimado, s~ao comparadas as previs~oes do modelo SARMA, atrav es do erro quadr atico m edio. Existe outra di culdade na investiga c~ao dos poluentes atmosf ericos, por modelos de s eries temporais: os dados de SO2, de MP10 e de outros poluentes possuem alta dimensionalidade. Este fato di culta o tratamento dos dados atrav es de modelos vetoriais autorregressivos, pelo excessivo n umero de par^ametros estimados. Na literatura, a abordagem do problema para s eries temporais de grandes dimens~oes e feita atrav es da redu c~ao da dimensionalidade dos dados, utilizando, principalmente, o modelo fatorial e o m etodo de componentes principais. Por em, as caracter sticas de longa depend^encia e de observa c~oes at picas das s eries de polui c~ao atmosf erica, normalmente, n~ao s~ao envolvidas na teoria de an alise fatorial. Neste contexto, propomos aqui uma contribui c~ao te orica para o modelo fatorial de s eries temporais de grandes dimens~oes, envolvendo longa depend^encia e robustez na estima c~ao dos fatores. O modelo sugerido e aplicado em s eries de MP10 da rede de monitoramento da qualidade do ar da Grande Vit oria - ES. / Studies about air pollution typically involve measurements and analysis of pollutants, such as PM10 (particulate matter), SO2 (sulfur dioxide) and others. These data typically have important features like serial correlation, long dependency, seasonality and occurence of atypical observations, and many others, which may be analyzed by means of multivariate time series. In this context, a robust estimator of fractional robust autocovariance matrix of long dependence and seasonal frequency for SARFIMA model is proposed. The model is compared to SARMA model and is applied to SO2 concentrations. In addition of the mentioned features the data present high dimensionality in relation to sample size and number of variables. This fact complicates the analisys of the data using vector time series models. In the literature, the approach to mitigate this problem for high dimensional time series is to reduce the dimensionality using the factor analysis and principal component analysis. However, the long dependence characteristics and atypical observations, very common in air pollution series, is not considered by the standard factor analysis method. In this context, the standard factor model is extended to consider time series data presenting long dependence and outliers. The proposed method is applied to PM10 series of air quality monitoring network of the Greater Vit oria Region - ES.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KuriosIPMQ.pdf: 875895 bytes, checksum: e5d1081ef123fc325214ccd9a2fee411 (MD5) Previous issue date: 2008-11-20 / Neste trabalho, um controlador adaptativo backstepping a estrutura vari?vel (Variable Structure Adaptive Backstepping Controller, VS-ABC) ? apresentado para plantas monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. Ao inv?s das tradicionais leis integrais para estima??o dos par?metros da planta, leis chaveadas s?o utilizadas com o objetivo de aumentar a robustez em rela??o a incertezas param?tricas e dist?rbios externos, bem como melhorar o desempenho transit?rio do sistema. Adicionalmente, o projeto do novo controlador ? mais intuitivo quando comparado ao controlador backstepping original, uma vez que os rel?s introduzidos apresentam amplitudes diretamente relacionadas com os par?metros nominais da planta. Esta nova abordagem, com uso de estrutura vari?vel, tamb?m reduz a complexidade das implementa??es pr?ticas, motivando a utiliza??o de componentes industriais, tais como, FPGAs (Field Programmable Gate Arrays ), MCUs (Microcontrollers) e DSPs (Digital Signal Processors). Simula??es preliminares para um sistema inst?vel de primeira e segunda ordem s?o apresentadas de modo a corroborar os estudos. Um dos exemplos de Rohrs ? ainda abordado atrav?s de simula??es, para os dois cen?rios adaptativos: o controlador backstepping adaptativo original e o VS-ABC

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosenaldeBO.pdf: 1494350 bytes, checksum: 7c76ccebcfe52ebc97b3be9b7982ebd0 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / In this thesis, it is developed the robustness and stability analysis of a variable structure model reference adaptive controller considering the presence of disturbances and unmodeled dynamics. The controller is applied to uncertain, monovariable, linear time-invariant plants with relative degree one, and its development is based on the indirect adaptive control. In the direct approach, well known in the literature, the switching laws are designed for the controller parameters. In the indirect one, they are designed for the plant parameters and, thus, the selection of the relays upper bounds becomes more intuitive, whereas they are related to physical parameters, which present uncertainties that can be known easier, such as resistances, capacitances, inertia moments and friction coefficients. Two versions for the controller algorithm with the stability analysis are presented. The global asymptotic stability with respect to a compact set is guaranteed for both cases. Simulation results under adverse operation conditions in order to verify the theoretical results and to show the performance and robustness of the proposed controller are showed. Moreover, for practical purposes, some simplifications on the original algorithm are developed / Nesta tese ? desenvolvida a an?lise de estabilidade e robustez ? din?mica n?o modelada e ?s perturba??es externas de um controlador adaptativo por modelo de refer?ncia e estrutura vari?vel aplicado a plantas incertas, monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. O projeto de tal controlador ? baseado na abordagem indireta do controle adaptativo. Na abordagem direta, j? amplamente conhecida na literatura, as leis chaveadas s?o projetadas diretamente para os par?metros do controlador. Na abordagem indireta, as mesmas s?o projetadas para os par?metros da planta e, conseq?entemente, o dimensionamento das amplitudes dos rel?s torna-se mais intuitivo, tendo em vista estarem associadas a par?metros f?sicos, os quais apresentam incertezas que podem ser conhecidas mais facilmente, tais como resist?ncias, capacit?ncias, momentos de in?rcia e coeficientes de atrito. S?o apresentadas duas vers?es para o algoritmo do controlador, sendo suas an?lises de estabilidade desenvolvidas, assim como resultados de simula??o sob condi??es de opera??o adversas para verificar os resultados te?ricos obtidos e ilustrar o desempenho e a robustez do controlador proposto. A estabilidade assint?tica global com respeito a um conjunto compacto ? garantida em ambos os casos. Adicionalmente, para fins de aplicabilidade pr?tica, s?o desenvolvidas algumas simplifica??es no algoritmo original

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloBS.pdf: 1886256 bytes, checksum: 468aa0bf31f319166e37328a170c3b50 (MD5) Previous issue date: 2007-10-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, the variable structure adaptive pole placement controller (VS-APPC) robustness and performance are evaluated and this algorithm is applied in a motor control system. The controller robustness evaluation will be done through simulations, where will be introduced in the system the following adversities: time delay, actuator response boundeds, disturbances, parametric variation and unmodeled dynamics. The VS-APPC will be compared with PI control, pole placement control (PPC) and adaptive pole placement controller (APPC). The VS-APPC will be simulated to track a step and a sine reference. It will be applied in a three-phase induction motor control system to track a sine signal in the stator reference frame. Simulation and experimental results will prove the efficiency and robustness of this control strategy / Neste trabalho, a robustez e o desempenho do controlador adaptativo por posicionamento de p?los e estrutura vari?vel (VS-APPC) s?o avaliados e este algoritmo ? aplicado em um sistema de controle de um motor. A avalia??o de robustez deste controlador ser? realizada atrav?s de simul??es, onde ser?o introduzidas as seguintes adversidades no sistema: atraso de transporte, limites da resposta no atuador, perturba??es, varia??o param?trica e din?mica n?o modelada. O VS-APPC ser? comparado com o controlador PI, com o controlador por posicionamento de p?los (PPC) e com o controlador adaptativo por posicionamento de p?los (APPC). O VS-APPC ser? simulado para rastrear uma refer?ncia degrau e senoidal. Ser? tamb?m aplicado no sistema de controle de um motor de indu??o trif?sico para rastrear um sinal senoidal no referencial estat?rico. Os resultados das simula??es e experimentais comprovar?o a efici?ncia e robustez desta estrat?gia de controle

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OscarGF.pdf: 1901439 bytes, checksum: f8f1a37dca7a69d726f7a9453cbf0a98 (MD5) Previous issue date: 2004-03-05 / This work develops a robustness analysis with respect to the modeling errors, being applied to the strategies of indirect control using Artificial Neural Networks - ANN s, belong to the multilayer feedforward perceptron class with on-line training based on gradient method (backpropagation). The presented schemes are called Indirect Hybrid Control and Indirect Neural Control. They are presented two Robustness Theorems, being one for each proposed indirect control scheme, which allow the computation of the maximum steady-state control error that will occur due to the modeling error what is caused by the neural identifier, either for the closed loop configuration having a conventional controller - Indirect Hybrid Control, or for the closed loop configuration having a neural controller - Indirect Neural Control. Considering that the robustness analysis is restrict only to the steady-state plant behavior, this work also includes a stability analysis transcription that is suitable for multilayer perceptron class of ANN s trained with backpropagation algorithm, to assure the convergence and stability of the used neural systems. By other side, the boundness of the initial transient behavior is assured by the assumption that the plant is BIBO (Bounded Input, Bounded Output) stable. The Robustness Theorems were tested on the proposed indirect control strategies, while applied to regulation control of simulated examples using nonlinear plants, and its results are presented / Este trabalho utiliza as Redes Neurais Multicamadas - RNM s, totalmente com treinamento em tempo real (on-line), no desenvolvimento de duas estrat?gias de controle indireto. Os esquemas propostos denominam-se Controle H?brido Indireto e Controle Neural Indireto. Todo o treinamento dos neurodispositivos - o identificador da planta e o controlador, quando presentes na malha de controle indireto, ? realizado com um m?nimo de atraso computacional, de modo a contemplar o controle de plantas com pequenos per?odos de amostragem. S?o apresentados Teoremas de Estabilidade para garantia da converg?ncia dos dispositivos neurais, assim como foram feitas considera??es para adequar o m?todo de acelera??o da converg?ncia h-adaptativo utilizado ?s condi??es de estabilidade. Para cada esquema de controle indireto foi desenvolvido um teorema que permite calcular o m?ximo erro permanente (steady-state error) que poder? ocorrer em fun??o da toler?ncia previamente especificada para converg?ncia dos dispositivos neurais usados na malha de controle, desde que a estabilidade seja garantida. Estes teoremas foram denominados de Teoremas da Robustez e constituem a principal contribui??o deste trabalho. As condi??es de estabilidade e robustez foram testadas para as estrat?gias de Controle H?brido Indireto e de Controle Neural Indireto, sendo apresentados os resultados obtidos na simula??o computacional do controle de regula??o de plantas n?o-lineares, BIBO (Bounded Input, Bounded Output) est?veis

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-11-08T19:13:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Final.pdf: 15901621 bytes, checksum: e3bd1c1be70941932d970f61be02e4c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T19:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Final.pdf: 15901621 bytes, checksum: e3bd1c1be70941932d970f61be02e4c1 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / O processo de identificação de um determinado indivíduo é realizado milhões de vezes, todos os dias, por organizações dos mais diversos setores. Perguntas como "Quem é esse indivíduo?" ou "É essa pessoa quem ela diz ser?" são realizadas frequentemente por organizações financeiras, sistemas de saúde, sistemas de comércio eletrônico, sistemas de telecomunicações e por instituições governamentais. Identificação biométrica diz respeito ao processo de realizar essa identificação a partir de características físicas ou comportamentais. Tais características são comumente referenciadas como características biométricas e alguns exemplos delas são: face, impressão digital, íris, assinatura e voz. Reconhecimento de locutores é uma modalidade biométrica que se propõe a realizar o processo de identificação pessoal a partir das informações presentes unicamente na voz do indivíduo. Este trabalho foca no desenvolvimento de sistemas de verificação de locutores independente de texto. O principal desafio no desenvolvimento desses sistemas provém das chamadas incompatibilidades que podem ocorrer na aquisição dos sinais de voz. As técnicas propostas para suavizá-las são chamadas de técnicas de compensação e três são os domínios onde elas podem operar: no processo de extração de características do sinal, na construção dos modelos dos locutores e no cálculo do score final do sistema. Além de apresentar uma vasta revisão da literatura do desenvolvimento de sistemas de verificação de locutores independentes de texto, esse trabalho também apresenta as principais técnicas de compensação de características, modelos e scores. Na fase de experimentação, uma análise comparativa das principais técnicas propostas na literatura é apresentada. Além disso, duas técnicas de compensação são propostas, uma do domínio de modelagem e outra do domínio dos scores. A técnica de compensação de score proposta é baseada na Distribuição Normal Acumulada e apresentou, em alguns contextos, resultados superiores aos apresentados pelas principais técnicas da literatura. Já a técnica de compensação de modelo é baseada em uma técnica da literatura que combina dois conceitos: treinamento multi-condicional e Teoria dos Dados Ausentes (Missing Data Theory). A formulação apresentada pelos autores é baseada nos chamados Modelos de União a Posteriori (Posterior Union Models), mas não é completamente adequada para verificação de locutores independente de texto. Este trabalho apresenta uma formulação apropriada para esse contexto que combina os dois conceitos utilizados pelos autores com um tipo de modelagem utilizando UBMs (Universal Background Models). A técnica proposta apresentou ganhos de desempenhos quando comparada à técnica-padrão GMM-UBM, baseada em Modelos de Misturas Gaussianas (GMMs). / The personal identification of individuals is a task executed millions of times every day by organizations from diverse fields. Questions such as "Who is this individual?" or "Is this person who he or she claims to be?" are constantly made by organizations in financial services, health care, e-commerce, telecommunication systems and governments. Biometric identification is the process of identifying people using their physiological or behavioral characteristics. These characteristics are generally known as biometrics and examples of these include face, fingerprint, iris, handwriting and speech. Speaker recognition is a biometric modality which makes the personal identification by using speaker-specific information from the speech. This work focuses on the development of text-independent speaker verification systems. In these systems, speech from an individual is used to verify the claimed identity of that individual. Furthermore, the verification must occur independently of the pronounced word or phrase. The main challenge in the development of speaker recognition systems comes from the mismatches which may occur in the acquisition of the speech signals. The techniques proposed to mitigate the mismatch effects are referred as compensation methods. They may operate in three domains: in the feature extraction process, in the estimation of the speaker models and in the computation of the decision score. Besides presenting a wide description of the main techniques used in the development of text-independent speaker verification systems, this work presents the description of the main feature-, model- and score-based compensation methods. In the experiments, this work shows comprehensive comparisons between the conventional techniques and the alternatively compensations methods. Furthermore, two compensation methods are proposed: one operates in the model domain and the other in the score-domain. The scoredomain proposed compensation method is based on the Normal cumulative distribution function and, in some contexts, outperformed the performance of the main score-domain compensation techniques. On the other hand, the model-domain compensation technique proposed in this work is based on a method presented in the literature which combines two concepts: the multi-condition training and the Missing Data Theory. The formulation proposed by the authors is based on the Posterior Union models and is not completely appropriate for the text-independent speaker verification task. This work proposes a more appropriate formulation for this context which combines the concepts used by the authors with a type of modeling using Universal Background Models (UBMs). The proposed method outperformed the usual GMM-UBM modeling technique, based on Gaussian Mixture Models (GMMs).

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-06T15:48:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Joel A Queiroz_PPGBV_2016.pdf: 1398066 bytes, checksum: 45a58588c174d510e8c470f8b7b11c79 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T15:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Joel A Queiroz_PPGBV_2016.pdf: 1398066 bytes, checksum: 45a58588c174d510e8c470f8b7b11c79 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CNPQ / As espécies de plantas com flores de antese noturna e seus polinizadores, principalmente, morcegos e mariposas Sphingidae (mariposas de aparelho bucal longo e de hábito predominantemente noturno) foram estudadas no presente trabalho através de abordagens de teoria de redes complexas e de biologia floral (para três espécies de plantas: Encholirium spectabile (Bromeliaceae); e duas espécies de Ipomoea (Convolvulaceae). Entre janeiro/2011 e dezembro/2012 foram realizadas expedições mensais a um remanescente de Caatinga hiperxerófila situada no Nordeste do Brasil, para coleta de esfingofauna (com auxílio de armadilha luminosa) e de morcegos (com redes de neblina). A carga polínica presente no corpo desses polinizadores foi coletada e os tipos polínicos identificados e quantificados, sendo tais dados usados para construir matrizes qualitativas (presença/ausência) e quantitativas (frequência de individuos com pólen de determinada espécie de planta) para análise interanual de modularidade e robustez da rede de interações. Para as espécies E. spectabile, Ipomoea marcellia e I. aff. marcellia foram coletados dados de morfometria floral (comprimento e largura de corola), antese (início, término e duração total), atributos de néctar (volume, concentração, mg de açúcares, padrão de produção e efeito de remoção) e frequência de visitantes florais diurnos e noturnos. Para as espécies de Ipomoea a eficiência de morcegos e beija-flores foi estimada através de experimentos de exposição seletiva de flores. A rede de interações entre plantas e polinizadores noturnos foi formada por 24 espécies de plantas, 4 morcegos e 15 esfingídeos, sendo registradas 766 conexões totais. A rede apresentou estrutura modular de 0.36, sendo observados três módulos distintos: dois exclusivos de esfingídeos e um misto (morcegos + esfingídeos). No entanto, foi observada intensa frequência de conexões inter-módulos o que pode indicar uma fronteira não tão bem delimitada da guilda de plantas quiropterófilas. A rede apresentou robustez à extinção de espécies variável entre os dois anos de coleta, o que pode ser o resultado do menor tamanho (Rede2011: 42 espécies; Rede2012: 29 espécies) e menor quantidade de conexões (Rede2011: 573; Rede2012: 193) resgistrados no ano mais seco. As espécies E. spectabile, I. marcellia e I. aff. marcellia, de modo geral, apresentaram atributos de morfometria floral mais relacionados à quiropterofilia (polinização por morcegos). No entanto, a morfologia floral e períodos de antese e de disponibilidade de néctar prolongados para além da noite, possibilitaram a beija-flores acessarem néctar e transferirem, com certo grau de sucesso, pólen para o estigma, garantindo um serviço de polinização complementar. Esse sistema de polinização, denominado polinização mista, parece ser uma estratégia recorrente para algumas espécies de Caatinga primariamente relacionadas à polinização por morcegos, podendo garantir maior sucesso reprodutivo para tais plantas. / Plant species with nocturnal flowers and their pollinators, especially bats and hawmoths were studied in this work through complex networks theory approaches and floral biology (for three species of plants: Encholirium spectabile (Bromeliaceae), and two Ipomoea taxa (Convolvulaceae). Between January/2011 and December/2012 were carried out monthly mailings to a remnant of Caatinga hyperxerophilic located in northeastern Brazil, to moth collect (with aid of light trap) and bats (with mist nets). the pollen load present in the body of these pollinators were collected, identified, and quantified pollen types, and such data used to construct qualitative (presence / absence) and quantitative matrices (frequency of individuals with pollen) to analysis of modularity and robustness of network. To E. spectabile, Ipomoea marcellia and I. aff. marcellia were collected floral morphometry (length and width corolla), anthesis (start, end and total duration), nectar attributes (volume, concentration, sugars, pattern of production and removal effect) and frequency flower visitors day and night. To Ipomoea, bats and hummingbirds efficiency was estimated by experiments of selective exposure flowers. The mutualistc network plants and pollinators was formed by 24 plant species, 15 hawkmoths and 4 bats. It was recorded 766 connections. That network presented modular structure, 0.36, with three distinct modules: two exclusive hawkmoths and a mixed hawkmoths and bats). However, there was intense frequency of inter-module connections, which may indicate a boundary not as well defined Guild chiropterophilous plants. The network showed variable robustness between years (2011: Rplant = 0.96; Ranimal = 0.92; 2012: Rplant = 0:33; Ranimal = 0:33), which may be the result of the smaller size (2011: 42 species; 2012: 29 species) and fewer connections. E. spectabile, I. marcellia and I. aff. marcellia showed more attributes related to chiropterophily (pollinated by bats). However, the floral morphology and anthesis periods and prolonged nectar availability in addition to the night, made it possible to access hummingbirds nectar and transfer, with some degree of success, pollen to the stigma, ensuring a supplementary pollination service. This pollination system called mixed pollination, seems to be a recurring strategy for some species of Caatinga primarily related to pollination by bats and can ensure greater reproductive success for such plants.

A crescente capacidade do poder computacional e a proliferação de dispositivos ao nosso redor vem permitindo o desenvolvimento de novas e sofisticadas interfaces para interação humano-computador que reagem à presença e ao estado de seus usuários. Como o olhar tem a capacidade de transmitir muitas informações sobre o usuário, rastreadores de olhar, dispositivos que estimam a direção para onde uma pessoa olha, tem papel importante no desenvolvimento de tais interfaces. Entre suas aplicações temos o auxílio a pessoas com dificuldades motoras, que podem utilizar um rastreador de olhar como substituto ao mouse, aplicações de diagnóstico, que estudam evidências do comportamento humano, ou ainda o desenvolvimento de interfaces que utilizem a informação sobre o olhar como um canal a mais de comunicação com o usuário para perceber suas intenções. Muitas técnicas para atingir tal objetivo foram desenvolvidas mas as tradicionais ainda oferecem certas dificuldades de uso para seus usuários como a intolerância a movimentos de cabeça e a necessidade de calibração por sessão de uso. Neste trabalho fizemos um levantamento de uma série de técnicas de rastreamento de olhar, indo das mais tradicionais até algumas mais recentes que visam melhorar a facilidade de uso destes sistemas. Uma das técnicas mais promissoras utiliza múltiplas fontes de luz fixadas nos cantos do monitor do computador. Através da análise da posição dos reflexos gerados por essas fontes de luz sobre a córnea, juntamente com a informação da posição da pupila, presentes em imagens capturadas do olho, é possível estimar o ponto observado no monitor. Devido às suas vantagens ela foi escolhida para estudo mais detalhado e implementação. Extensos testes utilizando simulações foram realizados para avaliar seu desempenho. Foi também desenvolvida uma extensão dessa técnica, utilizando um modelo mais preciso do olho, visando melhorar sua precisão. Ao final apresentamos nossa implementação, baseada nessa extensão da técnica original, que é tolerante a movimentação da face e mostramos os resultados obtidos em testes realizados com um grupo de usuários. / Recent advances in computing power and the proliferation of computing devices around us allowed the development of new computer interfaces which can react to the presence and state of its users. Since gaze can transmit a lot of information about the user, gaze trackers, devices that can estimate the direction which a person is looking at, have an important role in the development of such interfaces. Among gaze tracking applications, we have aid for people with limited motor skills, human behavior studies, and the development of interfaces that can take gaze information as an additional communication channel with the user. Lots of techniques have been developed to reach this goal, but they have some problems that make them hard to be widely used. These problems are the need of calibration for each use session and the need to keep the user\'s head still. In this work we studied some of the existing gaze tracking techniques, from the more traditional ones to more recent ones. One of the most interesting techniques makes use of multiple light sources fixed at the monitor\'s corners. By analyzing the positions of corneal reflections and the pupil present in captured images of the eye, it is possible to estimate the gaze point on the monitor screen. Due to its advantages this technique was chosen for a deeper study and implementation. Lots of experiments using simulated data have been carried out to validate the technique. Using a more accurate model of the eye, an extension for this technique was also developed to increase its precision. Finally, we present our implementation, that allows for large head movement, as well as test results obtained from real users.