[pt] As empresas têm percebido que certos clientes, apesar de consumirem em grande escala, não são lucrativos e demandam grandes esforços de atendimento. Adotar métodos que permitam diferenciar os clientes de acordo a sua participação nos resultados da empresa contribui para o aperfeiçoamento do processo gerencial. O presente estudo visa apresentar a utilização da metodologia de Custo de Servir (CSC) na análise da lucratividade dos clientes e seu uso como ferramenta de estratégia comercial, demonstrando como pode-se aplicá-la em uma carteira de consumidores de uma distribuidora de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) no estado do Rio de Janeiro. O trabalho discorre sobre a forma de calcular o CSC de cada cliente, adotando conceitos derivados do método de custeio por atividade e seu impacto na margem de contribuição. São abordados critérios para a segmentação de clientes e como todos esses conceitos subsidiam as decisões gerenciais considerando as forças de mercado presentes no setor de atuação. O estudo empírico é suportado pela revisão da literatura e está baseado nos dados obtidos da empresa de GLP. A análise do CSC busca melhorar a eficiência da gestão, reduzir custos e aumentar a lucratividade da empresa. As conclusões oferecem um instrumento para a gestão do portfólio da empresa e abordam aspectos logísticos, comerciais, financeiros e competitivos que afetam o mercado de distribuição de GLP. / [en] Companies have realized that certain customers, despite consuming on a large scale, are not profitable and demand great service efforts. Adopting methods that make it possible to differentiate customers according to their share of the company s results contributes to improving the management process. The present study aims to present the use of the Cost of Serving (CSC) methodology in the analysis of customer profitability and its use as a commercial strategy tool, demonstrating how we can apply it in a consumer portfolio of a Liquefied Petroleum Gas distributor (LPG) in the state of Rio de Janeiro. The work discusses how to calculate the CSC of each client, adopting concepts derived from the activity costing method and its impact on the contribution margin. Criteria for customer segmentation are discussed, and all these concepts support managerial decisions considering the market forces present in the sector it operates. The literature review supports the empirical study and is based on data obtained from the LPG company. The CSC analysis seeks to improve management efficiency, reduce costs and increase the company s profitability. The conclusions offer an instrument for the management of the company s portfolio and address logistical, commercial, financial and competitive aspects that affect the LPG distribution market.

[pt] A segmentação semântica das estruturas anatômicas em imagens de mamografia desempenha um papel significativo no apoio da análise médica. Esta tarefa pode ser abordada com o uso de um modelo de aprendizado de máquina, que deve ser capaz de identificar e delinear corretamente as estruturas de interesse tais como papila, tecido fibroglandular, músculo peitoral e tecido gorduroso. No entanto, a segmentação de estruturas pequenas como papila e peitoral é frequentemente um desafio. Sendo o maior desafio o reconhecimento ou deteção do músculo peitoral na vista craniocaudal (CC), devido ao seu tamanho variável, possíveis ausências e sobreposição de tecido fibroglandular. Para enfrentar esse desafio, este trabalho propõe uma abordagem centrada em dados para melhorar o desempenho do modelo de segmentação na papila mamária e no músculo peitoral. Especificamente, aprimorando os dados de treinamento e as anotações em duas etapas. A primeira etapa é baseada em modificações nas anotações. Foram desenvolvidos algoritmos para buscar automaticamente anotações fora do comum dependendo da sua forma. Com estas anotações encontradas, foi feita uma revisão e correção manual. A segunda etapa envolve um downsampling do conjunto de dados, reduzindo as amostras de imagens do conjunto de treinamento. Foram analisados os casos de falsos positivos e falsos negativos, identificando as imagens que fornecem informações confusas, para posteriormente removê-las do conjunto. Em seguida, foram treinados modelos usando os dados de cada etapa e foram obtidas as métricas de classificação para o músculo peitoral em vista CC e o IoU para cada estrutura nas vistas CC e MLO (Mediolateral Oblíqua). Os resultados do treinamento mostram uma melhora progressiva na identificação e segmentação do músculo peitoral em vista CC e uma melhora na papila em vista MLO, mantendo as métricas para as demais estruturas. / [en] The semantic segmentation of anatomical structures in mammography images plays a significant role in supporting medical analysis. This task can be approached using a machine learning model, which must be capable of identifying and accurately delineating the structures. However, segmentation of small structures such as nipple and pectoral is often challenging. Especially in there cognition or detection of the pectoral muscle in the craniocaudal (CC) view,due to its variable size, possible absences and overlapping of fibroglandular tissue.To tackle this challenge, this work proposes a data-centric approach to improvethe segmentation model s performance on the mammary papilla and pectoral muscle. Specifically, enhancing the training data and annotations in two stages.The first stage is based on modifications to the annotations. Algorithms were developed to automatically search for uncommon annotations dependingon their shape. Once these annotations were found, a manual review and correction were performed.The second stage involves downsampling the dataset, reducing the image samples in the training set. Cases of false positives and false negatives were analyzed, identifying images that provide confusing information, which were subsequently removed from the set. Next, models were trained using the data from each stage, and classification metrics were obtained for the pectoral muscle in the CC view and IoU for each structure in CC and MLO (mediolateral oblique) views. The training results show a progressive improvement in the identification and segmentation of the pectoral muscle in the CC view and an enhancement in the mammary papilla in the MLO view, while maintaining segmentation metricsfor the other structures.

[pt] O petróleo e gás são importantes na economia mundial, utilizados como matéria-prima em vários produtos. Para a extração desses produtos é necessário realizar a caracterização dos reservatórios de hidrocarbonetos. A partir dessa caracterização são extraídos um volume com dados sísmicos da região de interesse. Esses dados são interpretados para identificação de várias características, como a classificação de fácies sísmicas, horizontes, falhas, e gás. A grande quantidade de dados do volume de sísmica, torna a interpretação manual cada vez mais desafiadora. Muitos pesquisadores da área de interpretação sísmica tem investido em métodos utilizando redes neurais. As redes neurais convolucionais (CNN) são muito utilizadas em problemas de visão computacional, e obtém ótimos resultados em muitos problemas com dados 2D. O presente trabalho tem como objetivo a aplicação de redes neurais convolucionais no mapeamento supervisionado de horizontes sísmicos. Avaliamos nossa proposta usando o bloco F3 com as anotações de fácies sísmicas. Os dados foram utilizados baseados em modelo de seção e patches. Na previsão de horizonte foram avaliadas as arquiteturas da ResUnet e DC-Unet. Como função de perda foram analisadas a Generalized Dice e a perda Focal Tversky. O método mostrou resultados promissores com a ResUnet e função de perda Focal Tversky, nos dados baseados em patches de 128x128, alcançando aproximadamente 56 por cento na métrica Dice. A implementação completa e as redes treinadas estão disponíveis em https://github.com/mayaragomys/seismic_horizons. / [en] Oil and gas are important in the world economy, used as raw materials in various products. For the extraction of these products, it is necessary to carry out the characterization of the hydrocarbon reservoirs. This characterization extracts a volume with seismic data from the region of interest. These data are interpreted to identify various features, such as the classification of seismic facies, horizons, faults, and gas. A large amount of seismic volume data makes manual interpretation increasingly challenging. Many researchers in the field of seismic interpretation have invested in methods using neural networks. Convolutional Neural Networks (CNN) are widely used in computer vision problems and get great results in many situations with 2D data. The present work aimed to apply convolutional neural networks in the supervised mapping of seismic horizons. We evaluated our proposal using the F3 block with seismic facies annotations. The data representation in the input layer are patches of sections. In the horizon forecast, we evaluate the architectures of ResUnet and DC-Unet. We use the Generalized Dice and the Focal Tversky loss functions for the loss function. The method delivered promising results with the ResUnet and Focal Tversky loss function on data based on 128x128 patches, reaching approximately 56 percent on the Dice metric. The full implementation and the trained networks are available at https://github.com/mayaragomys/seismic_horizons.

[pt] Esta tese apresenta o desenvolvimento e os resultados deste projeto de doutorado, cujo objetivo, de caráter multidisciplinar, foi desenvolver uma metodologia e uma ferramenta para segmentação de redes vasculares a partir de imagens de tomografia computadorizada, utilizando procedimentos de segmentação automática de imagens e visualização tridimensional de dados. A metodologia sugerida segmenta a rede vascular iterativamente utilizando um único ponto de partida. A abordagem utiliza um modelo de amostragem cônico composto de várias camadas esféricas concêntricas ordenadas. Cada ponto amostrado é avaliado utilizando-se uma medida de vascularidade proposta nesta tese, que busca identificar pontos que pertencem a vasos. Um grafo dirigido é então construído com os pontos selecionados e analisado para que se encontre localmente cadeias de pontos conectados que compõem pedaços de ramos da rede vascular. Cada segmento da rede vascular gera uma nova semente a partir da qual uma nova amostragem é realizada e desta forma o procedimento iterativo se repete até que toda a estrutura vascular seja segmentada. A metodologia foi testada utilizando-se imagens sintéticas e reais. Dentre as imagens reais foram segmentadas estruturas vasculares coronárias, carótidas, hepáticas, pulmonares além de uma rede de fibras nervosas do sistema olfativo. Também foram extraídas as topologias das redes vasculares. A avaliação foi quando possível quantitativa, embora este tipo de dado muito raramente ofereça uma segmentação de referência, e nestes casos a avaliação foi qualitativa e visual. Os resultados obtidos confirmam o potencial do método e indicam direções para promover desenvolvimentos futuros. / [en] This thesis presents the development and results of this PhD project, which objective, multidisciplinary, was to develop a methodology and a tool for segmenting vascular networks from CT images, using automatic segmentation procedures and visualization of three-dimensional images data. The suggested methodology tracks a vascular network iteratively using a single starting point. The approach uses a conical sampling model composed of multiple concentric and ordered spherical layers. Each sampled point is evaluated using a measurement of vascularity proposed in this thesis, which seeks to identify points that belong to vessels. A directed graph is then built with the selected points and analyzed to find chains of connected points that make up pieces of branches of the vascular network. Each vascular segment found generates a new seed from which a new sampling is performed, and in this way the iterative procedure is repeated until the entire vascular structure is segmented. The methodology was tested using synthetic and real images. Among the real images several different vascular structures were segmented, such as coronary, carotid, hepatic, pulmonary and even a network of nerve fibers in the olfactory system. Vascular network topologies were also identified. The evaluation was quantitative where possible, although this type of data rarely provides a segmentation of reference, and apart from these cases the assessment was qualitative and visual. The results confirm the potential of the method and suggest directions for further developments.

[pt] Este trabalho apresenta um sistema multi-agente para negociação em leilões simultâneos de bens relacionados. A dissertação descreve a arquitetura multiagente, como também a análise e desenvolvimento de estratégias para negociação em leilões simultâneos, onde são desejados bens relacionados, em contrapartida com bens isolados. Alguns problemas bem conhecidos em negociação foram identificados no projeto da arquitetura do sistema, tais como predição de preços, alocação de bens, tomadas de decisão, raciocínio sob incerteza e segmentação de demanda. Cada agente que compõe o sistema trata um destes subproblemas. Isto torna possível a aplicação de diferentes técnicas de computação para resolver os subproblemas separadamente e depois combinar as soluções. Utilizou-se o Trading Agent Competition (TAC) para exemplificar as técnicas examinadas. O TAC foi escolhido para testar as heurísticas desenvolvidas por apresentar um conjunto de características que se enquadram adequadamente no domínio em exame. Cada heurística desenvolvida foi testada e seus resultados comparados com edições anteriores do TAC. O sistema multi- agente apresentou uma boa performance em cenários competitivos testados usando o servidor TAC. / [en] This work presents a multi-agent system to trade in simultaneous auctions of related goods. The dissertation describes the multi-agent architecture, and also the analysis and development of strategies for trading in simultaneous auctions, where the purchase of combined goods is required. Some well known problems in trading were identified in order to design the architecture, such as price prediction, good allocation, decision making, reasoning under uncertainty, and demand segmentation. Each agent that composes the system is concerned with one of those trading subproblems. This makes possible to apply different computational techniques to separately solve the subproblems and then combine the solutions. The Trading Agent Competition (TAC) is used to illustrate our approach. TAC was chosen to test the developed heuristics since it presents a set of characteristics that adequately fits the problem domain. Each heurist developed was tested and had its results compared to TAC previous editions. Finally, the system shows a high performance on very competitive scenarios tested by using the TAC server environment.

[pt] O dimensionamento de estruturas de edifícios de aço com ligações do tipo semi-rígidas ainda enfrenta uma série de resistências por parte dos engenheiros estruturais. Este fato se deve em parte à falta de normas específicas, programas de computadores adequados e informações mais detalhadas sobre as vantagens econômicas das ligações semi- rígidas. Este trabalho apresenta um estudo paramétrico de uma edificação considerando o dimensionamento das ligações no regime semi-rígido. Estas investigações consideram parâmetros como: a rigidez das ligações, sistemas com estruturas em aço ou mistos e estabilidade lateral dos pórticos. A edificação analisada foi uma habitação popular padronizada de quatro pavimentos desenvolvida pela USIMINAS, muito difundida no Brasil. Em uma primeira etapa cada edifício foi estudado com uma rigidez de ligação semi- rígida padrão para todas as ligações da estrutura. Posteriormente ligações semi-rígida individualizadas foram adotadas para os diversos pórticos estudados. Este trabalho a princípio apresenta uma metodologia de análise e dimensionamento de estruturas em aço com ligações semi- rígidas com base no modelo de molas proposto pelo Anexo J Revisado do Eurocode 3. Com base nesta metodologia propõe- se um modelo simplificado de ligações semi-rígidas viga/coluna com o uso do programa ANSYS. Os modelos estruturais foram estudados com a inclusão dos efeitos da não linearidade geométrica dos pórticos e o comportamento elasto-plástico do material de forma a se obter resultados consistentes com os resultados experimentais e sem a introdução de coeficientes de correção. Os resultados obtidos neste trabalho foram apresentados, discutidos e comparados com os desenvolvidos pela USIMINAS de forma a se analisar o comportamento das ligações e sua eficiência. Para os edifícios considerados neste trabalho, onde se fez uso de ligações semi-rígidas padrão, o sistema mais econômico, com relação à peso de aço, foi a estrutura mista com contraventamentos (40 por cento da capacidade rígida) que teve uma economia de até 48 por cento em relação aos outros edifícios e de até 10 por cento aos sistemas da USIMINAS. Quando no uso de ligações otimizadas estas economias aumentam para 53 por cento e 15 por cento. Os resultados apresentados confirmam a vantagem da utilização deste tipo de ligação em edifícios residenciais em aço de pequena altura. / [en] Nowadays, despite the substantial increase in structural design knowledge, the semi-rigid connections steel design is still facing resistance from the structural engineers. This fact can be in part explained by few design standards that allows and explains their use, suitable computer programs and the lack of detailed information of the economical advantages of the semi-rigid design philosophy. This work presents a parametric analysis performed on a residential low-rise steel building considering all the steps necessary to a semi-rigid design. This analysis considered parameters like: beam-to-column connection stiffness and strength,structural system (steel or composite) and lateral frame stability (sway and non-sway frame solutions). The analysed structure consisted on a standard four pavements residential building proposed by a Brazilian Steel Mill Usiminas for low-cost popular constructions. Initially all the structure beam-to-column connections adopted a standard connection stiffness. The study continued with optimised connection stiffness for each of the designed structural frames. The first part of the present work is devoted to a full description of the design procedures proposed in the Eurocode 3, revised annex J for semi-rigid connection design. Based on this methodology a simple design model was proposed and implemented with the aid of the finite element program Ansys. The model included geometrical and material non- linearities and considered the connections semi-rigid behaviour avoiding the conventional approximations suggested in several current steel design standards. The results of this investigations are presented, discussed and compared to standard designs like the Usiminas proposal as means to access the economic potential and efficiency of the semi-rigid solutions. The best structural solution for the investigated construction was a non-sway composite semi- rigid (40 percent of the rigid capacity). The economy achieved were: 48 percent and 10 percent when compared to other semi-rigid solutions and the conventional Usiminas solution, respectively. This figures changed to 53 percent and 15 percent when optimised connections were used in each structural frame. The presented results confirm the advantage of the use of this connections kind in residential buildings in steel of low height.

[pt] Segundo relatórios da Organização Mundial da Saúde, as doenças cardiovasculares são a principal causa de óbitos em nível mundial. Podem, porém, ser controladas mediante diagnóstico e tratamento adequados. Nesse contexto, as ferramentas tecnológicas de auxílio ao diagnóstico são importantes para redução do número de óbitos causados por este tipo de doenças. Esta dissertação avalia aos métodos de otimização: Differential Evolution, Generalized Pattern Search, Mesh Adaptive Direct Search e Nelder-Mead Algorithm, aplicados na busca dos parâmetros que modelam a estrutura dos vasos sanguíneos a fim de melhorar os resultados e tempo de processamento da segmentação da árvore vascular em imagens médicas, conforme proposto em (Oliveira, 2013). Neste trabalho, são apresentados conceitos anatômicos e as características das imagens usadas neste estudo. São ainda descritos os métodos de otimização avaliados e a metodologia da segmentação da árvore vascular cujos parâmetros se deseja otimizar. Com essa base, se formula a metodologia de avaliação destes métodos através de uma análise quantitativa, que é produto da formulação de um teste de hipóteses da diferença entre a avaliação média em combinação pareada. Este teste avalia o desempenho dos métodos de otimização quando são aplicados em amostras aleatoriamente escolhidas em cada um dos exames de tomografia computadorizada que pertencem ao banco de dados composto por imagens: sintéticas, coronárias, hepáticas e de fibras nervosas do sistema olfativo. Conforme aos resultados do teste de hipótese, o método de otimização com o melhor desempenho, em acurácia e custo computacional, é escolhido e as conclusões deste trabalho são elaboradas assim como também as propostas de trabalhos futuros nesta mesma linha de pesquisa. / [en] According to the World Health Organization reports, cardiovascular diseases are the worldwide leading cause of death. However, they can be controlled using proper diagnosis tools and treatments. In this way, the diagnosis assisted technological tools are important to reduce the number of deaths caused by this type of diseases. This dissertation assess optimization methods (Differential Evolution, Generalized Pattern Search, Mesh Adaptive Direct Search, Nelder-Mead Algortihm) applied in the search of parameters that model blood vessels structures in order to improve the results and processing time of a vascular tree segmentation method in medical images, as proposed in (Oliveira, 2013). In this work, anatomical concepts and the characteristics of the images used in this study are presented. The optimization methods assessed and the methodology for the segmentation of the vascular tree, whose parameters are to be optimized, are described. Based on that, the procedure to assess different optimization methods is formulated through a quantitative analysis using a hypothesis test formulation of difference between paired means. This test evaluates the performance of the optimization methods using randomly chosen samples in a computerized tomography exams database composed by synthetic, coronary, hepatic and nervous fiber of the olfactory system images. According to the hypothesis test results, the optimization method with the best performance, both in accuracy and computational cost, is selected and the conclusions of this work are elaborated as well as the proposals for further research.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.

Nosso trabalho apresenta um modelo de simulação de transtornos de pigmentação humana. Nosso modelo é formado por um conjunto de equações diferenciais que definem um sistema reação-difusão. Nosso sistema simula algumas características do sistema pigmentar humano. Alterações nesse sistema podem levar a desequilíbrios na distribuição de melanina na pele resultando em artefatos conhecidos como lesões de pigmentação. Nosso modelo tem como objetivo reproduzir essas alterações e assim sintetizar lesões de pigmentação humanas. Nosso sistema reação-difusão foi elaborado tomando como base dados biológicos a respeito da pele humana, do sistema pigmentar e do ciclo de vida dos melanócitos, que são as principais células envolvidas nesse tipo de transtorno. A simulação desse tipo de transtorno apresenta diversas aplicações em dermatologia como, por exemplo, suporte para o treinamento de dermatologistas e auxílio no diagnóstico de transtornos de pigmentação. No entanto, nosso trabalho se concentra em aplicações relacionadas com computação gráfica. Assim, nós também apresentamos um método para transferir os resultados do nosso modelo de simulação para texturas e imagens de pele humana. Nesse contexto, o nosso modelo contribui para a geração de texturas de pele mais realistas e consequentemente para a geração de modelos de serem humanos mais realistas. Além disso, nós também comparamos os resultados da nossa simulação com lesões de pigmentações reais objetivando avaliar a qualidade das lesões geradas pelo nosso modelo. Para realizar essa comparação nós extraímos métricas das lesões sintetizadas e das lesões reais e comparamos os valores dessas métricas. Com base nessa comparação, nós observamos que as lesões sintetizadas apresentam as mesmas características das lesões reais. Ainda, para efeito de comparações visuais, nós também apresentamos imagens de lesões reais lado a lado com imagens sintetizadas e podemos observar que o método utilizado para produzir imagens de lesões a partir do resultado do nosso modelo de simulação produz resultados que são indistinguíveis das imagens reais. / Our work presents a simulation model of human pigmentation disorders. Our model is formed by a set of differential equations that defines a reaction-diffusion system. Our system simulates some features of the human pigmentary system. Changes in this system can lead to imbalances in the distribution of melanin in the skin resulting in artifacts known as pigmented lesions. Our model aims to reproduce these changes and consequently synthesize human pigmented lesions. Our reaction-diffusion system was developed based on biological data regarding human skin, pigmentary system and melanocytes life cycle. The melanocytes are the main cells involved in this type of human skin disorders. The simulation of such disorders has many applications in dermatology, for example, to assist dermatologists in diagnosis and training related to pigmentation disorders. However, our study focuses on applications related to computer graphics. Thus, we also present a method to transfer the results of our simulation model for textures and images of human skin. In this context, our model contributes to the generation of more realistic skin textures and consequently for the generation of more realistic human models. Moreover, we also compared the results of our simulation with real pigmented lesions to evaluate the quality of the lesions generated by our model. To perform this comparison we measured some features of real and synthesized pigmented lesions and we compared the results of these measurements. Based on this comparison, we observed that synthesized lesions exhibit the same characteristics of real lesions. Still, for the purpose of visual comparisons, we also present images of real lesions along with images of synthesized lesions. In this visual comparison, we can note that the method used to produce lesions images from the results of our simulation generates images that are indistinguishable from real images.