L'objectif de ce travail est de modéliser la formation, la maintenance et la réorganisation des cartes corticales somesthésiques en utilisant la théorie des champs neuronaux dynamiques. Un champ de neurones dynamique est une équation intégro-différentiel qui peut être utilisée pour décrire l'activité d'une surface corticale. Un tel champ a été utilisé pour modéliser une partie des aires 3b de la région du cortex somatosensoriel primaire et un modèle de peau a été conçu afin de fournir les entrées au modèle cortical. D'un point de vue computationel, ce modèle s'inscrit dans une démarche de calculs distribués, numériques et adaptatifs. Ce modèle s'avère en particulier capable d'expliquer la formation initiale des cartes mais aussi de rendre compte de leurs réorganisations en présence de lésions corticales ou de privation sensorielle, l'équilibre entre excitation et inhibition jouant un rôle crucial. De plus, le modèle est en adéquation avec les données neurophysiologiques de la région 3b et se trouve être capable de rendre compte de nombreux résultats expérimentaux. Enfin, il semble que l'attention joue un rôle clé dans l'organisation des champs récepteurs du cortex somato-sensoriel. Nous proposons donc, au travers de ce travail, une définition de l'attention somato-sensorielle ainsi qu'une explication de son influence sur l'organisation des cartes au travers d'un certain nombre de résultats expérimentaux. En modifiant les gains des connexions latérales, il est possible de contrôler la forme de la solution du champ, conduisant à des modifications importantes de l'étendue des champs récepteurs. Cela conduit au final au développement de zones finement cartographiées conduisant à de meilleures performances haptiques / The aim of the present work is the modeling of the formation, maintenance and reorganization of somatosensory cortical maps using the theory of dynamic neural fields. A dynamic neural field is a partial integro-differential equation that is used to model the cortical activity of a part of the cortex. Such a neural field is used in this work in order to model a part of the area 3b of the primary somatosensory cortex. In addition a skin model is used in order to provide input to the cortical model. From a computational point of view the model is able to perform distributed, numerical and adaptive computations. The model is able to explain the formation of topographic maps and their reorganization in the presence of a cortical lesion or a sensory deprivation, where balance between excitation and inhibition plays a crucial role. In addition, the model is consistent with neurophysiological data of area 3b. Finally, it has been shown that attention plays a key role in the organization of receptive fields of neurons of the somatosensory cortex. Therefore, in this work has been proposed a definition of somatosensory attention and a potential explanation of its influence on somatotopic organization through a number of experimental results. By changing the gains of lateral connections, it is possible to control the shape of the solution of the neural field. This leads to significant alterations of receptive fields sizes, resulting to a better performance during the execution of demanding haptic tasks

In der vorgelegten Arbeit wurden zwei Arten von Quantendrahtstrukturen untersucht, die mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) hergestellt wurden. Erstens ist dies eine laterale Quantendrahtstruktur, die sich entlang einer Mesakante durch selektives Wachstum auf strukturierten GaAs (311)A-Substraten ausbildet. Zunächst wurden vertikal gestapelte Quantendrähte mit starker elektronischer Kopplung realisiert. Weiterhin wurden, unter Nutzung des amphoteren Einbaus von Si, p-i-n-Leuchtdioden mit einem einzelnen Quantendraht in der aktiven Zone hergestellt, die sich durch selektive Ladungsträgerinjektion in die Quantendrähte auszeichnen. Die Leuchtdioden wurden weitergehend mittels Mikrophotolumineszenz(µ-PL), Kathodolumineszenz (CL) und Elektronenstrahl-induziertem Strom (EBIC) charakterisiert. Zur Erklärung der selektiven Elektrolumineszenz (EL) wurde ein Modell, basierend auf der lateralen Diffusion von Elektronen und Löchern, vorgeschlagen. Für verspannte Systeme wurde der Einfluss von atomarem Wasserstoff auf das Wachstum von (In,Ga)As auf GaAs (311)A und die Bildung von lateralen Quantendrähten untersucht. Atomarer Wasserstoff spielt dabei die Rolle eines Surfaktanden und unterdrückt deutlich die Bildung von dreidimensionalen Inseln. Zweitens wurde das Wachstum von verspannten (In,Ga)As-Schichten auf GaAs (100) untersucht. Es zeigte sich, dass die dreidimensionale Inselbildung durch die Wachstumskinetik bestimmt ist, und ein Übergang von symmetrischen zu asymmetrisch verlängerten Inseln bei Erhöhung der Wachstumstemperatur auftritt. Dieser Prozess wird durch das Zusammenspiel von Oberflächen- und Verspannungsenergie bestimmt, wobei die experimentellen Befunde in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Arbeiten von Tersoff und Tromp sind. Ausgehend von asymmetrischen (In,Ga)As-Inseln wurden selbstorganisierte Quantendrähte hergestellt, deren Homogenität und Länge sich durch Wachstum einer Vielschichtstruktur deutlich erhöhen. Strukturell wurden die (In,Ga)As-Quantendrähte mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM), Röntgendiffraktometrie (XRD) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) untersucht. Der laterale Ladungsträgereinschluss in den Quantendrähten zeigte sich deutlich in polarisationsabhängigen Photolumineszenz- und Magnetophotolumineszenzmessungen. / The present work focuses on two types of quantum wire structures which were grown by molecular beam epitaxy (MBE). First, the sidewall quantum wires based on the selective growth on mesa stripe patterned GaAs(311)A are studied. Single stacked sidewall quantum wires with strong electronic coupling have been fabricated. p-i-n type LEDs of the quantum wires employing the amphoteric Si incorporation for p- and n-type doping on GaAs(311)A have been fabricated. Strong selective carrier injection into the quantum wires is observed in electroluminescence (EL) measurements. The samples are characterized by micro-photoluminescence (µ-PL), cathodoluminescence (CL), as well as electron beam induced current (EBIC) measurements. To account for the highly selective EL, a model is proposed, which is based on the lateral diffusion of electrons and holes resulting in self-enhanced carrier injection into the quantum wires. Atomic hydrogen effects in the growth of (In,Ga)As on GaAs(311)A and its application to the sidewall quantum wire are investigated. It is found that atomic hydrogen suppresses island formation. Atomic hydrogen delays the relaxation by islanding thus playing the role of a surfactant. Second, the growth of (In,Ga)As layers on GaAs(100) is investigated showing that the formation of coherent 3D islands is a kinetically limited process. The transition from square-shaped islands to elongated islands is observed by changing the growth temperature for the growth of (In,Ga)As single layers. The elongation of the islands is a tradeoff between the surface free energy and the strain energy. A quantitative comparison between the experimental results and the theoretical work done by Tersoff and Tromp shows a good agreement. Self-organized quantum wires based on elongated discolation-free islands have been fabricated. The uniformity of the quantum wires is greatly improved by a superlattice growth scheme which also makes the wires much longer. The structural characterization of the quantum wires is performed by atomic force microscopy (AFM), x-ray diffractometry (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). The lateral carrier confinement in the quantum wires is confirmed by polarization dependent PL and magneto-PL measurements.

Neste trabalho, é analisado o processo de tradução através das diferentes versões que fazem quatro tradutores de um mesmo texto (um conto da autora cubana Zoé Valdés) e dos registros que estes tradutores fazem num diário de tradução. O objetivo é pesquisar os aspectos da dinâmica do comportamento do processo de tradução, observando a natureza dos elementos que entram em interação no momento da tomada de decisão do tradutor e na posterior reestruturação do texto traduzido. Também são analisados os paradigmas e trajetórias que apresentaram alguns dos estudos da tradução com o objetivo de determinar as marcas do surgimento de um novo paradigma nestes estudos. / In this work, the translation process is analyzed through the different versions made by four translators of a same text (a short story by cuban writer Zoé Valdés) and the records they wrote in a translation diary. The objective is to research the dynamics of the translation process, observing the nature of the elements that interact in the moment of the translator's decision and during the subsequent restructuring of the translated text. At the same time, paradigms and paths arisen throughout some of the translation studies are examined with the objective of determining signs of the emergence of a new paradigm in these studies.

Neste trabalho, é analisado o processo de tradução através das diferentes versões que fazem quatro tradutores de um mesmo texto (um conto da autora cubana Zoé Valdés) e dos registros que estes tradutores fazem num diário de tradução. O objetivo é pesquisar os aspectos da dinâmica do comportamento do processo de tradução, observando a natureza dos elementos que entram em interação no momento da tomada de decisão do tradutor e na posterior reestruturação do texto traduzido. Também são analisados os paradigmas e trajetórias que apresentaram alguns dos estudos da tradução com o objetivo de determinar as marcas do surgimento de um novo paradigma nestes estudos. / In this work, the translation process is analyzed through the different versions made by four translators of a same text (a short story by cuban writer Zoé Valdés) and the records they wrote in a translation diary. The objective is to research the dynamics of the translation process, observing the nature of the elements that interact in the moment of the translator's decision and during the subsequent restructuring of the translated text. At the same time, paradigms and paths arisen throughout some of the translation studies are examined with the objective of determining signs of the emergence of a new paradigm in these studies.

A tecnologia de chaveamento de pacotes ópticos comumente utiliza componentes muito complexos, relegando sua viabilidade para o futuro. A utilização de pacotes ópticos, entretanto, é uma boa opção para melhorar a granularidade dos enlaces ópticos, bem como para tornar os processos de distribuição de banda muito mais eficientes e flexíveis. Esta tese propõe simplificações nas chaves ópticas que além de tornarem o pacote óptico viável para um futuro mais próximo, permitem montar redes ópticas complexas, com muitos nós, que operam de maneira auto-organizada. A rede proposta nesta tese não possui sinalização para reserva ou estabelecimento de caminho. As rotas são definidas pacote a pacote, em tempo real, durante o seu percurso, utilizando roteamento por deflexão. Com funções muito simples realizadas localmente, a rede ganha características desejáveis como: alta escalabilidade e eficiente sistema de proteção de enlace. Estas características desejáveis são tratadas como funções da rede que emergem de funções realizadas em cada um dos nós de rede individualmente. A tese apresenta um modelo analítico estatístico, validado por simulação, para caracterização da rede. No sistema de proteção contra falhas, os cálculos realizados para redes com até 256 nós mostram que o aumento do número médio de saltos ocorre apenas para destinos localizados no entorno da falha. Para demonstrar a viabilidade de construção de chave óptica rápida simplificada utilizando somente componentes já disponíveis no mercado foi montado um protótipo, que mostrou ter um tempo de chaveamento inferior a dois nanossegundos, sendo compatível com as operações de chaveamento de pacotes ópticos. / The Optical Packet Switching (OPS) technology usually involves complex and expensive components relegating its application viability to the future. Nevertheless the OPS utilization is a good option for improving the granularity at high bit rate transmissions, as well as for operation involving flexibility and fast bandwidth distribution. This thesis proposes simplifications on optical switching devices that besides getting closer future viability enable the deployment of highly scalable and self-organized complex network architecture. The proposed network operates without resources reservation or previous path establishment. The routes are defined packet-by-packet in a real time deflection routing procedure. With simple local functions the network starts to operate with desirable performance characteristics such as high scalability and automatic protection system. Those desirable performance characteristics are treated as Emerging Functions. For the network characterization it is presented a statistical analytical model validated by simulation. In the automatic protection functions investigation the results for a 256 nodes network showed that the mean number of hops enhancement occurs only around the failure neighborhood. To demonstrate the switch viability, a prototype was fabricated utilizing components already available in the market. The switching time obtained was below two nanoseconds showing compatibility with the optical packet switching technology.

Recentemente, pesquisadores têm proposto o uso de Algoritmos Genéticos (AGs) para a determinação da estrutura tridimensional de proteínas. No entanto, este é um problema difícil para um AG tradicional, pois na maioria das vezes ocorre a convergência prematura das soluções para ótimos locais. Isto ocorre porque o uso de mecanismos de seleção no AG acarreta uma perda da diversidade das soluções. Assim, neste trabalho, são investigadas estratégias para controlar a diversidade da população do AG e evitar que a solução fique rapidamente presa em ótimos locais. São empregadas bases de dados de ângulos de torção para a cadeia principal, cadeia lateral e técnicas de controle de diversidade em AGs conhecidas como Hipermutação e Imigrantes Aleatórios. Além disso, um novo algoritmo baseado no AG com Imigrantes Aleatórios Auto-Organizáveis é proposto. Os resultados mostram que estas variações são efetivas no objetivo de não manter o conjunto de soluções preso a uma região apenas, além de melhorar o desempenho para o problema de determinação de estruturas terciárias de proteínas. / Recently, researchers have proposed the use of Genetic Algorithms (GAs) for the determination of the three-dimensional structure of proteins. However, this problem is considered a difficult problem for the standard GA, because most of the cases the convergence occurs early, into local minima instead of the global optimum. This occurs because the use of selection mechanisms in the GA leads to a loss of diversity of solutions. With this in mind, in this work, strategies to control the diversity of the population in the GA are investigated in order to avoid the solution subset to be early caught in local optima. Database sets of torsion angles for the main chain and the side chain are employed, and also modifications in the GAs, known as Hypermutation and Random Immigrants. Besides these approaches, a new algorithm based on the Self-Organizing Random Immigrants is proposed. Results show that these changes are effective in the goal of avoiding the results ensemble to be trapped in a region, and also help improve the performance for the protein structure prediction problem.

Utilizando uma faixa de temperatura entre 5° a 45°C, observou-se duas regiões de diferentes tendências para com o aumento da temperatura durante as oscilações (eletro-oxidação galvanostática, mesma corrente normalizada aplicada) no sistema ácido fórmico sobre platina policristalina em meio ácido. Até 25°C, o comportamento cinético operou de modo convencional, do tipo Arrhenius, sendo que acima desse ponto crítico observou-se o fenômeno de (sobre)compensação de temperatura. O sistema foi caracterizado fazendo uso de técnicas eletroquímicas clássicas e espectroscopia de impedância eletroquímica tendo ficado evidente um ponto de inflexão a 25°C que marca uma quebra na tendência em todas as frequências do sistema (f, Hopf,Sosc) e taxa de envenenamento. Os resultados foram discutidos em termos do papel-chave das espécies de PtO, que acoplam quimicamente as dinâmicas rápidas/lentas. Fomos capazes de: (i) identificar a competição entre duas etapas de reação como responsáveis pelos dois domínios de temperatura; (ii) comparar as energias de ativação relativas dessas duas etapas; E ademais (iii) especulamos sobre o papel de uma determinada etapa de reação no conjunto de reações responsáveis pelo aumento do período oscilatório. Com ajuda de métodos deconvolutivos, reforçamos a hipótese de que as etapas por trás do drift possuem menor energia de ativação que as etapas LH durante tais dinâmicas. Também estão aqui discutidos experimentos de monitoramento de temperatura local durante as dinâmicas oscilatórias. Duas estratégias experimentais foram empregadas: uma utilizando eletrodos-termômetros a base de termistores e outra utilizando um micro calorímetro onde sensores piroelétricos monitoraram as oscilações na temperatura do eletrodo de trabalho, altamente em fase com as oscilações de potencial. Destacamos que ambas configurações foram capazes de acompanhar as diferenças de temperatura durante as dinâmicas oscilatórias (na faixa de 0,1~0,5mK por ciclo). Os resultados obtidos para a reconstrução dos fluxos de calor (ø) corroboram com o atual modelo mecanístico da eletro-oxidação oscilante de ácido fórmico em Pt em meio ácido. Observamos que as etapas de envenenamento do eletrodo são acompanhadas pelo aumento no ø enquanto a reativação do eletrodo é acompanhada pela diminuição no ø. / The oscillating electro-oxidation of formic acid on polycrystalline platinum in acidic media, as a model system, was employed to investigate the temperature effects on the coupling of fast and slow dynamics processes belonging to its oscillatory dynamics, i.e. the core oscillator (fast dynamics) and the slow term deactivation of surface caused by the oxygen place-exchange process. Using a temperature range from 5 to 45°C, we observed two disparate regions of tendencies upon temperature increment on the galvanostatic oxidation. The system exhibits conventional Arrhenius behavior for T up to 25°C and, on the other hand, T > 25° revealed the occurrence of temperature (over)compensation. The system was characterized by means of conventional electrochemical techniques and electrochemical impedance spectroscopy. Clearly, we observed an inflexion point at 25°C marked by a break on the tendency of oscillatory frequency ( f, hopf, Sosc) and poisoning rates. Results were discussed in terms of the key role of PtO species, which chemically couple slow and fast dynamics. In summary we were able to: (i) identify the competition between two reaction steps as responsible for the two temperature domains; (ii) compare the relative activation energies of these two steps; and (iii) suggest the role of a given reaction step on the period-increasing set of reactions involved in the oscillatory dynamics. In addition, we performed experiments to monitor the local temperature of the interface during oscillatory dynamics. Two experimental strategies were applied: low cost thermometers-electrodes and a more sophisticated experimental set up based on pyroelectric detection. It should be noted that both configurations were able to monitor temperature differences during oscillatory dynamics (in the range of 0.1 ~ 0.5mK per cycle). The results obtained for the reconstruction of the heat fluxes (ø) corroborate with the current mechanistic model of the oscillating electro-oxidation of formic acid in Pt in acidic medium. We observed that the poisoning stages of the electrode are accompanied by the increase in ø while the reactivation of the electrode is accompanied by the decrease in ø.

A inovação é um desafio cada vez mais importante e recorrente no nosso contexto econômico. A formação e operação de redes de inovação entre empresas constituem parte do esforço para enfrentar esse desafio. Esta pesquisa tem como propósito apresentar um modelo de referência para apoiar a formação e operação de redes de inovação auto-organizadas. A metodologia de pesquisa é composta de um estudo bibliográfico para a discussão dos principais constructos sobre redes de inovação e sistemas complexos, e de um estudo de caso múltiplo para a coleta de dados em campo. A análise e discussão do cruzamento entre as evidências teóricas e os dados práticos visa propor um modelo de referência para apoiar a formação e operação de redes de inovação auto-organizadas. O modelo de referência é desenvolvido com a metodologia Enterprise Knowledge Development (EKD). O resultado da pesquisa contribui para ampliar a compreensão dos elementos envolvidos no processo de formação e operação de redes autoorganizadas. Espera-se dessa forma estender a aplicação da auto-organização, enquanto constructo teórico de sistemas complexos, para a área de redes de inovação. / Innovation is an increasingly important challenge and recurrent in our economic context. The formation and operation of innovation networks between companies are part of the effort to meet this challenge. This research is intented to provide a reference model to support the formation and operation of self-organized innovation networks. The research methodology consists of a literature study for the discussion of the main constructs of innovation networks and complex systems, and a case study analysis with multiple units to collect field data. Analysis and discussion of the intersection between theoretical evidence and practical data aims to propose a reference model to support the formation and operation of self-organized innovation networks. The reference model will be developed with the Enterprise Knowledge Development methodology (EKD). The search result helps to broaden the understanding of the elements involved in the formation and operation of self-organized networks. It is hoped in this way to extend the application of self-organization, while theoretical construct of complex systems, to the innovation networks area.

A tecnologia de chaveamento de pacotes ópticos comumente utiliza componentes muito complexos, relegando sua viabilidade para o futuro. A utilização de pacotes ópticos, entretanto, é uma boa opção para melhorar a granularidade dos enlaces ópticos, bem como para tornar os processos de distribuição de banda muito mais eficientes e flexíveis. Esta tese propõe simplificações nas chaves ópticas que além de tornarem o pacote óptico viável para um futuro mais próximo, permitem montar redes ópticas complexas, com muitos nós, que operam de maneira auto-organizada. A rede proposta nesta tese não possui sinalização para reserva ou estabelecimento de caminho. As rotas são definidas pacote a pacote, em tempo real, durante o seu percurso, utilizando roteamento por deflexão. Com funções muito simples realizadas localmente, a rede ganha características desejáveis como: alta escalabilidade e eficiente sistema de proteção de enlace. Estas características desejáveis são tratadas como funções da rede que emergem de funções realizadas em cada um dos nós de rede individualmente. A tese apresenta um modelo analítico estatístico, validado por simulação, para caracterização da rede. No sistema de proteção contra falhas, os cálculos realizados para redes com até 256 nós mostram que o aumento do número médio de saltos ocorre apenas para destinos localizados no entorno da falha. Para demonstrar a viabilidade de construção de chave óptica rápida simplificada utilizando somente componentes já disponíveis no mercado foi montado um protótipo, que mostrou ter um tempo de chaveamento inferior a dois nanossegundos, sendo compatível com as operações de chaveamento de pacotes ópticos. / The Optical Packet Switching (OPS) technology usually involves complex and expensive components relegating its application viability to the future. Nevertheless the OPS utilization is a good option for improving the granularity at high bit rate transmissions, as well as for operation involving flexibility and fast bandwidth distribution. This thesis proposes simplifications on optical switching devices that besides getting closer future viability enable the deployment of highly scalable and self-organized complex network architecture. The proposed network operates without resources reservation or previous path establishment. The routes are defined packet-by-packet in a real time deflection routing procedure. With simple local functions the network starts to operate with desirable performance characteristics such as high scalability and automatic protection system. Those desirable performance characteristics are treated as Emerging Functions. For the network characterization it is presented a statistical analytical model validated by simulation. In the automatic protection functions investigation the results for a 256 nodes network showed that the mean number of hops enhancement occurs only around the failure neighborhood. To demonstrate the switch viability, a prototype was fabricated utilizing components already available in the market. The switching time obtained was below two nanoseconds showing compatibility with the optical packet switching technology.

A inovação é um desafio cada vez mais importante e recorrente no nosso contexto econômico. A formação e operação de redes de inovação entre empresas constituem parte do esforço para enfrentar esse desafio. Esta pesquisa tem como propósito apresentar um modelo de referência para apoiar a formação e operação de redes de inovação auto-organizadas. A metodologia de pesquisa é composta de um estudo bibliográfico para a discussão dos principais constructos sobre redes de inovação e sistemas complexos, e de um estudo de caso múltiplo para a coleta de dados em campo. A análise e discussão do cruzamento entre as evidências teóricas e os dados práticos visa propor um modelo de referência para apoiar a formação e operação de redes de inovação auto-organizadas. O modelo de referência é desenvolvido com a metodologia Enterprise Knowledge Development (EKD). O resultado da pesquisa contribui para ampliar a compreensão dos elementos envolvidos no processo de formação e operação de redes autoorganizadas. Espera-se dessa forma estender a aplicação da auto-organização, enquanto constructo teórico de sistemas complexos, para a área de redes de inovação. / Innovation is an increasingly important challenge and recurrent in our economic context. The formation and operation of innovation networks between companies are part of the effort to meet this challenge. This research is intented to provide a reference model to support the formation and operation of self-organized innovation networks. The research methodology consists of a literature study for the discussion of the main constructs of innovation networks and complex systems, and a case study analysis with multiple units to collect field data. Analysis and discussion of the intersection between theoretical evidence and practical data aims to propose a reference model to support the formation and operation of self-organized innovation networks. The reference model will be developed with the Enterprise Knowledge Development methodology (EKD). The search result helps to broaden the understanding of the elements involved in the formation and operation of self-organized networks. It is hoped in this way to extend the application of self-organization, while theoretical construct of complex systems, to the innovation networks area.