A curva de rotação da Galáxia apresenta uma anomalia perto do raio da órbita solar R0, caracterizada pela presença de um mínimo. Existem trabalhos que, embora não façam uma afirmação categórica, interpretam o mínimo como sendo o resultado do decréscimo do efeito do disco, combinado com o aumento do efeito de um hipotético halo de matéria escura. A existência de tal interpretação reforça a importância de um estudo detalhado sobre sua natureza. No presente trabalho nós mapeamos a curva de rotação entre os raios galáticos 5 < R < 12 kpc usando diversas estrelas como traçadoras, por exemplo, Cefeidas, C-Miras, etc. Através de um método original realizamos o estudo cinemático para 322 Cefeidas. A partir desse estudo determinamos os melhores valores para os parâmetros da Galáxia, V0=202 +- 15 km/s e R0=7.5 +- 0.5 kpc. A melhor escolha possível para tais parâmetros é de fundamental importância, pois estes afetam a curva de rotação deduzida a partir de dados observacionais. Após determinarmos os valores de R0 e V0, analisamos as curvas de rotação obtidas por nós e vimos que elas apresentam um mínimo a uma distância de 1.5 +- 0.3 kpc de R0. O mínimo apresenta uma velocidade de 30 +- 10 km/s menor que a velocidade encontrada no raio galático igual a R0. Simulações computacionais mostraram que esse mínimo pode ser explicado por um déficit gaussiano na densidade superficial de matéria (gás + estrelas) do disco, com um decréscimo máximo de 30% do valor da densidade superficial total próxima a R0. Esse déficit pode ser explicado pelo efeito da co-rotação. / The Galaxy rotation curve shows an anomaly near the solar radius orbit R0, characterized by the presence of a minimum. There are works that implicitly interpret the minimum as the result of the decrease of the effect of the disk, combined with increasing of effect of a hypothetical dark matter halo. The existence of this interpretation reinforces the importance of a detailed study about its nature. In this work we obtained the rotation curve between Galactic radius, 5 < R < 12 kpc, using several stars as tracers, for instance, Cepheids, C-Miras, etc. Through a new method, we studied the kinematic of 322 Cepheids. From this study we determined the best values for the Galaxy parameters, V0=202 +- 15 km/s, and R0=7.5 +- 0.5 kpc. The best possible choice for such parameters is of fundamental importance since they affect the rotation curve inferred from observational data. After determining the values of R0, and V0, we analyzed the rotation curves obtained by us, and we saw that they have a minimum at a distance of 1.5 +- 0.3 kpc from R0. The minimum shows a velocity of 30 +- 10 km/s less than the velocity found at galactic radius R0. Computational simulations showed that this minimum can be explained by a Gaussian deficit of surface density of matter (gas + stars) of disk, with a maximum decrease of 30% of the value of surface density total arround R0. This deficit is explained by the effect of co-rotation.

A sismologia estelar oferece uma oportunidade única de sondar as propriedades internas das estrelas através do estudo de oscilações estelares. Essas oscilações são dependentes diretamente da física da cavidade onde são formadas. No entanto, a rotação da estrela introduz um eixo de simetria e levanta a degenerescência nas frequências, dificultando assim, a sua identificação. O objetivo deste trabalho foi estudar a dependência das frequências de oscilação estelar com a velocidade de rotação para modelos de massas intermediárias ao longo da sequência principal. Este estudo foi realizado através da modelagem de estrelas com uma grande variedade de massas e velocidades de rotação (2-8 Msol, 20-100km/s) com os códigos CESAM/FILOU. O comportamento do splitting rotacional e de sua assimetria nos modos g2, g1, p1 e p2 mostrou uma dependência com outros parâmetros físicos, além da rotação. A assimetria apresenta variações interessantes levando a um método de diagnóstico de evolução: quando vários modos são observados, as assimetrias levam a uma determinação precisa da fase evolutiva da estrela. Modelos representativos para a estrela HD50844 foram comparados com os dados observacionais. A falta da identificação dos modos (l,m) e o grande número de frequências não permite obter-se resultados precisos. / Asteroseismology provides a unique opportunity to probe the inner properties of stars through the study of stellar oscillations. These oscillations depend on the physics of the cavity where they are formed. However, the stellar rotation introduces an axis of symmetry and lifts the degeneracy of the frequencies, thus hindering the identification. The goal of this work was to study the dependence of the oscillation frequency on the stellar rotation velocities for models of intermediate mass along the main sequence. This study was performed through the modeling of stars with a wide range of masses and rotational velocities (2-8 Msun, 20-100km/s) with the codes CESAM/FILOU. The behavior of the rotational \\textit and its asymmetry for the modes g2, g1, p1 and p2 showed a dependence on other physical parameters, as well as rotation. The asymmetry presents interesting variations leading to a diagnostic method of evolution: when multiple modes are observed, the asymmetries lead to a precise determination of the evolution phase of the star. Representative models for the star HD50844 were compared with the observational data. The lack of identification of the modes (l,m) and the large number of frequencies does not allow to obtain accurate results.

Classificação de imagens de textura, especialmente aquelas com mudanças significativas de rotação, iluminação, escala e ponto de vista, é um problema fundamental e desafiador na área de visão computacional. Esta tese propõe dois descritores de imagem simples, porém eficientes, chamados de Sampled Local Mapped Pattern Magnitude (SLMP_M) e Completed Local Mapped Pattern (CLMP) aplicados na classificação de textura. Os descritores propostos são parte de um aprimoramento do descritor Local Mapped Pattern (LMP) para trabalhar de maneira eficiente com imagens de textura rotacionadas. Os métodos propostos necessitam de um pré-ajuste de parâmetros que utiliza o método de otimização por enxame de partículas, e são discriminativos e robustos para a descrição de texturas rotacionadas em ângulos arbitrários. Para a validação dos descritores propostos duas bases de imagens são utilizadas, Kylberg Sintorn Rotation Dataset e Brodatz Texture Rotation Dataset, uma nova base de dados desenvolvida pela autora, formada por imagens de texturas rotacionadas do Álbum de Brodatz. As duas bases contêm imagens de texturas naturais que foram rotacionadas fisicamente no momento da captura e rotacionadas por processos computacionais. É feita também uma avaliação da influência de métodos de interpolação no processo de rotação das imagens e são comparados com diferentes descritores presentes na literatura. Cinco métodos de interpolação são investigados: Lanczos, B-spline, Cúbica, Linear e Nearest Neighbor. Os resultados experimentais demonstram que os descritores propostos nesta tese superam o desempenho dos descritores Completed Local Binary Pattern (CLBP), e dos descritores que combinam a versão generalizada das características de Fourier com variações do descritor Local Binary Pattern (LBP), LBPDFT, ILBPDFT, LTPDFT e ILTPDFT. Os resultados também demonstram que a escolha do método de interpolação no processo de rotação das imagens influencia na capacidade de reconhecimento. / Texture image classification, especially those with significant changes of rotation, illumination, scale and point of view, is a fundamental and challenging problem in the field of computer vision. This thesis proposes two simple, but efficient, image descriptors called Sampled Local Mapped Pattern Magnitude (SLMP_M) and Completed Local Mapped Pattern (CLMP) applied in texture classification. The proposed descriptors are part of an enhancement to the Local Mapped Pattern (LMP) descriptor to work efficiently with rotated texture images. The descriptors proposed requires a parameter preset by the particle swarm optimization method, they are discriminating and robust for the description of rotated textures at arbitrary angles. For the validation of the proposed descriptors two image datasets are used: Kylberg Sintorn Rotation Dataset and Brodatz Texture Rotation Dataset, a new texture dataset introduced, which contains rotated texture images from Brodatzs Album. Both databases contain images of natural textures that have been rotated by Hardware and computational procedures. An evaluation of the influence of interpolation methods on the image rotation process is also presented and compared with different descriptors in the literature. Five interpolation methods are investigated: Lanczos, B-spline, Cubic, Linear and Nearest Neighbor. The experimental results show that the descriptors proposed in this thesis outperform the performance of the Completed Local Binary Pattern (CLBP) descriptors, and the descriptors that combine the generalized version of the Fourier characteristics with variations of the descriptor Local Binary Pattern (LBP), LBPDFT, ILBDFT, LTPDFT e ILTPDFT compared. The results also prove that the selection of the interpolation method in the image rotation process influences the recognition capability.

Orientador: José Eduardo Corá / Banca: Vilson Antonio Klein / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Carolina Fernandes / Banca: Edson Luiz Mendes Coutinho / Resumo: Os solos tropicais sob mata nativa (MN) apresentam uma redução acentuada no estoque de carbono orgânico (CO) e, consequentemente, na sua qualidade estrutural, após a conversão para sistemas de manejo, como o sistema de cultivo convencional do solo (SCC) e o sistema de semeadura direta (SSD). Entretanto, a redução na mobilização do solo associado ao cultivo intensivo e diversificado de plantas em sequências de culturas pode incrementar CO no solo e proporcionar melhorias à qualidade estrutural do solo. Assim, os objetivos deste estudo foram: i) avaliar a dinâmica do CO e os atributos físicos do solo sob SCC e SSD em comparação à MN; ii) avaliar o efeito de sequências de culturas em SSD, por oito anos, sobre a dinâmica do CO e os atributos físicos do solo, e iii) avaliar o efeito de sequências de culturas em SSD, por nove anos, sobre a dinâmica do CO e, os efeito deste, sobre a agregação do solo. Foi amostrado a camada de 0 - 10 cm de um Latossolo Vermelho argiloso. Os sistemas de uso e manejo avaliados foram: MN (fragmento de Mata Atlântica); SCC (mais de 50 anos); SSD (9 anos). As sequências de culturas em SSD foram: três culturas de verão: milho/milho (MM); soja/soja (SS); e soja/milho (SM); e, sete culturas de inverno: milho, girasol, nabo forrageiro, milheto, feijão guandu, sorgo e crotalária, conduzidas seguindo o delineamento experimental em faixas, com três repetições. O SSD e o SCC reduziram o conteúdo e o estoque de CO, o índice de estabilidade de agregados (IEA), o diâmetro médio geométrico (DMG), a porosidade total (PT), a macroporosidade (MA) e o intervalo hídrico ótimo (IHO) e incrementaram a densidade do solo (DS) e a resistência tênsil dos agregados (RT) do solo em comparação à MN. O SSD incrementou o IEA, o DMG, a DS, a RT e microporosidade (MI) e reduziu a PT e a MA do solo em comparação ao SCC. O solo sob MN não apresentou limites para o IHO / Abstract: Soils of the tropics under native forest (NF) exhibit a marked reduction in soil organic carbon (SOC) and also the structural quality after conversion to management systems, such as conventional tillage system (CT) and the no-tillage system (NT). However, absence of soil mobilization associated with an intense/diverse cropping sequence can return SOC into the soil and enhance soil structural quality. Thus, the objectives of this study were: i) evaluate the SOC dynamic and soil physical attributes under CT and NT in comparison than soil under NF; ii) evaluate the effects of cropping sequences in NT, after eight years, on SOC dynamic and soil physical attributes; and iii) evaluate the effect of cropping sequences in NT, after nine years, on SOC dynamic and its influences on soil aggregation. The soil studied was a clayey Oxisol at 0 to 10 cm depth. The use and management systems were: NF (Mata Atlântica forest); CT (more than 35 years); and NT (9 years). The cropping sequences were compost by three summer crops: corn/corn (CC); soybean/soybean (SS); and soybean/corn, and by seven winter crops: corn, sunflower, oilseed radish, pearl millet, pigeon pea, grain sorghum and sunn hemp, carried out according to a split-block design, with three replications. The NT and CT decreased SOC content and stock, water stable aggregates (WSA) mean weight diameter of soil aggregates (MWD), total soil porosity (TP), macroporosity (MA), and the least limiting water range (LLWR), and increased soil bulk density (BD) and tensile strength (TS) than those under NF. Soil under NT had higher MWD, BD, TS and microporosity (MI) but, smaller TP and MA than those under CT. Soil under NF did not attain critical values for LLWR. Soil under CT presented critical BD of 1.46 Mg m-3 and under NT of 1.40 Mg m-3. After eight years, soil under SC and CC had higher MWD (3.63 and 3.55 mm, respectively). Soil under CC had the highest ... / Doutor

Submitted by Roberta Lorenzon (roberta.lorenzon@fgv.br) on 2011-06-01T15:26:16Z No. of bitstreams: 1 65080100023.pdf: 2480459 bytes, checksum: 594f71ceee09d9f5c8bf0dd61664f00a (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel(gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-06-01T17:29:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100023.pdf: 2480459 bytes, checksum: 594f71ceee09d9f5c8bf0dd61664f00a (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel(gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-06-01T17:34:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 65080100023.pdf: 2480459 bytes, checksum: 594f71ceee09d9f5c8bf0dd61664f00a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-02T12:32:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 65080100023.pdf: 2480459 bytes, checksum: 594f71ceee09d9f5c8bf0dd61664f00a (MD5) Previous issue date: 2010-11-03 / The present work aims to study the technical and economic feasibility of the interaction between sugarcane and soybean / peanut in the areas of crop rotation in the sugar and ethanol mill. For this purpose, it presents a study, conducted in a mill located in the country side of São Paulo, which has an area of approximately 4,500 ha for the annual crop rotation (50% of this area being used for the plantation of soybeans and 50% for the cultivation of peanuts). The analysis of the technical feasibility of the project is based on data supplied by the Sistema de Monitoramento Agrometeorológico (Agritempo), Embrapa, used for calculating the climatic risk for the crop to be planted in the area. With the use of meteorological and agrometeorological data provided by Agrotempo, it is possible to obtain 80% success in the crops, if such planting is done for the indicated periods. To demonstrate the economic feasibility, this research uses the classical model of Economic Engineering, with the rates and fees observation, such as hurdle rate (TMA), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Period Recovery of Invested Capital (Payback) and Sensitivity Analysis. This study demonstrates that the practice of crop rotation in sugarcane areas provides not only agronomic, but economic and social gains as well. Among the social benefits identified it includes: the sustainability of the rural sector through the production of more food, the generation of more income in the productive chain of agribusiness, improvement to the image of the sugarcane sector in urban and rural society, the greater employment generation, reduction of competitiveness for land, the increase in tax collection, etc. Under the economic gains, some benefrits are important, such as: the diversification of income and reduction in the costs of sugar cane production, made it possible by the rotation of crops, the promotion of economies of scale in production as a result of the synergy with the existing structure in the are of cane cultivation, to name but a few. / O presente trabalho tem por objetivo estudar e apresentar as viabilidades técnica e econômica da interação entre cana e soja/amendoim, nas áreas de rotação de cultura, em usina de açúcar e etanol. Para isso, apresenta um estudo de caso, realizado em uma usina localizada no interior do Estado de São Paulo, que possui área de aproximadamente 4.500 ha destinada anualmente à rotação de cultura (sendo 50% desta área utilizada para o plantio de soja e 50%, para o cultivo de amendoim). A análise da viabilidade técnica do projeto baseia-se em dados fornecidos pelo Sistema de Monitoramento Agrometeorológico (Agritempo), da Embrapa, empregado para o cálculo do risco climático para a cultura a ser plantada na região considerada. Com o emprego desses dados meteorológicos e agrometeorológicos fornecidos pelo Agritempo, é possível que se obtenha 80% de sucesso com as culturas, se realizado o referido plantio nos períodos indicados. Para demonstrar a viabilidade econômica, esta pesquisa recorre ao modelo clássico de Engenharia Econômica, com a observação de índices e taxas, como: Taxa Mínima de Atratividade (TMA), Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Período de Recuperação do Capital Investido (Payback) e Análise de Sensibilidade. Este estudo de caso demonstra que, com a prática da rotação de culturas nas áreas canavieiras, além de ganhos agronômicos, há ganhos econômicos e sociais. Dentre os benefícios sociais identificados, destacam-se: a sustentabilidade do setor rural, por meio da produção de mais alimentos; a geração de mais renda na cadeia produtiva do agronegócio; a melhora para a imagem do setor sucroalcooleiro na sociedade urbana e rural; a maior geração de empregos; a redução da competitividade por terras; o aumento na arrecadação de impostos; dentre outros. No âmbito dos ganhos econômicos, são importantes a diversificação da renda e a redução dos custos de produção da cana-de-açúcar, possibilitados pela rotação de culturas; a promoção de ganhos de escala de produção, em consequência da sinergia com a estrutura já existente na área de cultivo de cana; dentre outros.

Modelos computacionais existentes de estrelas quentes com rotação moderada ou rápida (vrot >= 20 km/s) não reproduzem satisfatoriamente as caractersticas das freqüências observadas devido às pulsações não-radiais, como por exemplo splittings e assimetrias. O objetivo do trabalho consiste em melhorar a qualidade de tais modelos de forma a poder cotejá-los com as caractersticas observacionais de pulsações não-radiais num processo iterativo que conduzirá a determinar com maior precisão os parâmetros fsicos e a estrutura interna de tais estrelas. Em particular, procuramos determinar o perfil radial de rotação no interior dos objetos. Os satélites da geração atual (Corot, Kepler, etc.) permitem medir os parâmetros das pulsações não-radiais com grande sensibilidade de detecção e grande poder de resolução de frequências. Apresentamos os resultados de nossos cálculos, cotejados com resultados obtidos a partir de observações fotométricas e espectroscópicas da estrela de tipo beta Cephei theta Ophiuchi (vsini = 29 +/- 7 km/s). Com tal procedimento, conseguimos: (i) identificar as caractersticas do perfil de rotação interna das estrelas quentes, indispensável para fazer modelos mais realistas; e (ii) simplificar o problema: refazemos o código de cálculo perturbativo contendo apenas os termos dominantes quanto à sensibilidade à rotação, tornando mais preciso e eficiente o cálculo de pulsações não-radiais para as estrelas estudadas. / Current computational models for hot stars with moderate or rapid rotation (vrot >= 20 km/s) do not satisfactorily reproduce the characteristics of observed frequencies due to non-radial pulsations, for instance, splittings and asymmetries. The goal of this work is to improve the quality of such models in such a way that they better represent observational characteristics of non-radial pulsations, in an iterative process which leads to better precision of physical parameters and internal structure of such stars. In particular, we determine the radial rotation profile in the interior of the objects. Present-day satellites (Corot, Kepler, etc.) allow measurement of non-radial pulsation parameters with great detection sensibility and high-resolution frequency power. We present the results of our calculations, compared with results obtained from photometric and spectroscopic observations from the beta Cephei star theta Ophiuchi (vsini = 29 +/- 7 km/s). With such a procedure, we were able to: (i) identify the characteristics of internal rotation profiles of hot stars, which are needed for more realistic models; and (ii) simplify the problem: we redid the perturbative calculation code including only the main terms in relation to the sensibility to rotation, yielding a more precise and efficient calculus of non-radial pulsation for the stars studied.

Em experimentos de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) com Rotação da Amostra em Tomo do Ângulo Mágico (MAS), as bandas laterais são um problema comum na obtenção de espectros de alta resolução em sólidos. Em espectrômetros de alto campo magnético ou então, em sistemas que não dispõem de rotores de amostra de freqüência elevada, este problema é mais grave. Para facilitar a interpretação do espectro de alta resolução torna-se necessário suprimir estas bandas laterais. Nesta dissertação descrevemos um método simples de supressão das bandas laterais que consiste em variar a freqüência de rotação da amostra durante a aquisição do sinal, assim como, a instrumentação necessária para realizar esse experimento. Este método, que denominamos de Supressão das Bandas Laterais utilizando-se Freqüência de Rotação Baixa e Variável, baseia-se na dependência da posição das bandas laterais com a freqüência de rotação, reduzindo as coincidências entre suas posições durante a promediação, enquanto o sinal isotrópico permanece estável sempre no mesmo ponto do espectro. Para ilustrar a utilização dessa nova técnica, realizamos experimentos de RMN com o núcleo de 13C em amostras de hexametilbenzeno, tirosina, lignina e ácido húmico, e com o núcleo quadrupolar 79Br em amostras de KBr e NaBr + KBr / Sidebands in Magic-Angle-Spinning Nuclear Magnetic Resonance (MAS-NMR) experiments are a common problem for high field spectrometers or low spinning frequency systems. Although these sidebands may be used to gain information after they have been identified, it is necessary to eliminate then to simplify the interpretation of the spectra; we have recently succeeded in suppressing spinning sidebands by continuously varying the speed during the signal acquisition. This method, that we called variable low speed sideband suppression, relies on the speed dependent of the sideband positions. The purpose of this work is to describe a simple method and apparatus to suppress spinning sidebands in MAS-NMR experiments. The method allows a quick acquisition of the isotropic chemical shift spectra and works well even when the highest available spinning cannot clearly resolve the spinning sidebands. To illustrate the method, we present the 13C MAS-NMR spectra of a variety of sample acquired using cross-polarization and high power proton decoupling. Among the samples studied were: hexamethylbenzene, tyrosine, lignin and humic acid. And quadrupolar nuclei 79Br in the samples Kbr and NaBr + KBr

Os problemas de empacotamento de itens irregulares são problemas de corte e empacotamento, nos quais peças irregulares de menor tamanho (que chamamos de itens) devem ser empacotados inteiramente em uma peça grande (que chamamos de placa), obedecendo a restrições de nãosobreposição e minimizando as dimensões da placa. Para garantir a não-sobreposição, fazemos uso de retas separadoras, quer dizer, retas que separam um item de outro. Apresentamos modelos de programação não-linear para problemas de empacotamentos de itens regulares e irregulares que rotacionam livremente. Os itens podem ser círculos, polígonos convexos e não-convexos. A principal vantagem dos modelos é a simplicidade, já que estes utilizam somente conceitos básicos de geometria. Usamos o algoritmo de programação não-linear IPOPT (um algoritmo de tipo de pontos interiores), que faz parte da COIN-OR, para a resolução dos problemas. Testes computacionais foram executados usando instâncias conhecidas da literatura e os resultados foram comparados com resultados apresentados na literatura, obtidos com outras metodologias que também usam rotações livre, mostrando que nossos modelos são competitivos. Propomos também o uso de parábolas separadoras para a verificação de não-sobreposição na modelagem do problema, o que pode trazer ganhos computacionais e melhor qualidade de soluções. / The irregular packing problems are cutting and packing problems, in which smaller irregular pieces (which we call items) should be packaged entirely in one large piece (which we call a plate), obeying non-overlapping constraints and minimizing the dimensions of the plate. To ensure non-overlapping, we make use of separation lines, that is, lines that separate one item from another. We present nonlinear programming models for problems of packing regular and irregular items that rotate freely. The items can be circles, convex and nonconvex polygons. The main advantage of the models is their simplicity, because they use only basic geometry concepts. We use the nonlinear programming algorithm IPOPT (an algorithm of interior points type), which is part of COIN-OR, to solve the problems. Computational tests were performed using known instances of the literature and the results were compared with results presented in the literature, obtained with other methodologies that also use free rotations, showing that our models are competitive. We also propose the use of separating parabola to avoid items overlaping in the models, which could provide greater computational eficiency as well as solutions with better quality.

O planejamento de rotações de culturas é um tema de interesse em ascensão por permitir uma redução significativa no uso de adubos industriais, agrotóxicos e outros produtos químicos no cultivo, permitindo a auto-sustentação e qualidade das terras cultivadas. Este trabalho centraliza em utilizar rotações para atender uma demanda periódica prédeterminada, respeitando as restrições relativas a aspectos ecológicos que auxiliam na estabilidade geral do solo para definir uma rotação de culturas factível. Modelos matemáticos que consideram um tamanho mínimo de lote a ser usado por uma rotação e métodos heurísticos, baseados em geração de colunas, são apresentados. Uma análise detalhada do comportamento dos métodos perante variações em diferentes parâmetros e critérios é realizada. A primeira heurística, denominada Algoritmo GC-BC, obteve resultados de melhor qualidade e de forma mais rápida que a segunda heurística, denominada Heurística Lote Fixo. Entretanto, combinando ambas heurísticas foi possível obter os resultados mais satisfatórios, ou seja, soluções que respeitam a condição de lote mínimo em um tempo computacional aceitável para um planejamento anual, cujos valores são próximos a um limitante superior. A ideia subjacente de gerar colunas adicionais para um problema mestre restrito produz soluções de qualidade, o que pode vir a ser aplicado em outras áreas de pesquisa que necessitam da geração de colunas para uma resolução em tempo computacional viável / The crop rotation planning is a rising topic for providing a significative reduction on the usage of industrial fertilizers, pesticides and other chemical, allowing the soil to selfsustain. This study focus on using rotations to meet a periodic and pre-defined demand while ecologic restrictions, that help sustain the soils stability, define a valid crop rotation. Mathematical models that consider a minimum size of a used lot associated with a given rotation and heuristic resolution methods, based on column generation, are presented. A detailed analysis of the methods behaviour before changes on parameters and criteria is performed. The first heuristic, called GC-BC Algorithm, achieved better and faster results compared to the second heuristic, called Fixed Lot Heuristic. However, combining both heuristics produced even better results, that is, solutions that respect the minimum lot sizing restrictions in good execution time for an annual planning. The idea behind of generating additional columns to the restricted master problem produces good quality solutions, which may be applicable in other research areas that require column generation for their resolution with a reasonable execution time

O problema de balanceamento de linhas de produção e designação de trabalhadores é uma extensão do problema simples de balanceamento de linhas onde os tempos de execução de tarefas são dependentes dos trabalhadores. Este problema tem sua motivação prática oriunda de linhas de produção com trabalhadores com deficiência. Nesta tese de doutorado estudamos duas extensões para o problema: a primeira layouts de linhas com estações em paralelo, enquanto que a segunda possibilita o uso de múltiplas linhas. As extensões fora aplicadas tanto ao problema básico quanto para o problema de rotação de tarefas. Apresentamos formulações matemáticas e métodos exatos e heurísticos para todos os casos. Teste computacionais em instâncias da literatura e novas instâncias e uma análise detalhada dos resultados são apresentados. / The assembly line worker assignment and balancing problems is an extension of the simple assembly line balancing problem in which the task execution times depend on the assigned workers. This problem draws its practical motivation from assembly lines with workers with disabilities. In this doctoral thesis, we study two extensions for this problem: the first one allows layouts with parallel workstations, while the second one allows multiple parallel lines. These extensions were applied for the base problem as well as the job rotation problem. We present mathematical formulations and exact and heuristic methods for all cases. Computational tests in instances from literature and new instances and detailed analysis of the results are presented.