nÃo hà / Em projetos de desenvolvimento de sistemas embarcados normalmente adota-se uma abordagem de âtentativa e erroâ nas atividades relacionadas ao porte do sistema operacional(SO), resultando em um porte incompleto ou inconsistente. Nesta pesquisa apresenta-se um trabalho original onde se propÃe uma soluÃÃo para esta abordagem atravÃs de uma metodologia completa para a detecÃÃo das partes do SO que devem ser ajustadas de forma que o SO seja portado para a nova plataforma de hardware. A metodologia proposta combina as informaÃÃes do cÃdigo-fonte do SO e as particularidades do novo hardware, resultando em: uma lista completa do cÃdigo-fonte que deve ser ajustado; a interdependÃncia entre estes cÃdigos-fonte; a ordem de prioridade de modificaÃÃo para cada cÃdigo-fonte; e um cronograma baseado em esforÃo, para auxiliar o planejamento das modificaÃÃes. Adicionalmente, propÃe-se um algoritmo para a resoluÃÃo de referÃncias cÃclicas em arquivos de cÃdigo-fonte. Por fim, à apresentado um estudo de caso baseado em uma aplicaÃÃo desenvolvida segundo a metodologia proposta. / Embedded system development frequently uses the âtrial and errorâ approach for Operating System (OS) porting,resulting in incomplete or inconsistent porting. In this work, we present a pioneer work addressing this issue. We propose a complete method for detecting OS parts that should be adjusted in order to port the OS into a new hardware platform. The proposed method combines information from the OS source-code and peculiarities of the new hardware platform, resulting in: a complete list of source-codes that must be adjusted; the interdependence between these source-codes; the priority order of modifications for each source-code; and an effort-based schedule to help planning the modifications. In addition, we propose an algorithm dealing with source-codeâs cyclic references. Finally, we present a study-case based on an application developed according the proposed method

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O progresso da indÃstria de telecomunicaÃÃes depende da fabricaÃÃo em larga escala de circuitos de baixo custo, alto desempenho elÃtrico, confiabilidade e passividade de miniaturizaÃÃo. Estas caracterÃsticas sÃo necessÃrias para garantir que os sinais transmitidos sejam confinados a uma freqÃÃncia bem definida, evitando assim sinais que possam interferir no desempenho satisfatÃrio de sistemas de telecomunicaÃÃes. As cerÃmicas dielÃtricas fornecem vantagens significantes em termos de compactaÃÃo, peso, estabilidade tÃrmica e custos de produÃÃo em dispositivos de micro-ondas, alÃm de possuir uma grande facilidade de integraÃÃo com outros circuitos integrados de microondas. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterizaÃÃo de um novo tipo de material cerÃmico para ser utilizado como uma antena miniatura para aplicaÃÃes em Bluetooth (2.4 GHz). O trabalho està dividido em trÃs etapas. A primeira consiste em desenvolver um novo material que possua constante dielÃtrica (25 < Âr < 50), um alto fator de qualidade (Q > 5000) e um coeficiente de temperatura da freqÃÃncia de ressonÃncia (Âf ) prÃximo de zero. A segunda consiste em caracterizar o material desenvolvido atravÃs de DifraÃÃo de Raios-X e Espectroscopias Raman, Infra-vermelho e DielÃtrica. A Ãltima etapa consiste em fabricar e simular a antena feita com o material desenvolvido, comparando o desempenho teÃrico com o prÃtico. / The progress of telecommunication industry is highly dependent of the fabrication of low cost, quality factor and smaller size of the individual components for commercial applications. This kind of characteristics are necessary to warranty that the signal have well suited frequency, avoiding the noise interference signals, that could affect the performance of the telecommunication systems. Dielectric ceramics have significant advantages of light weight, low cost, small size, low profile, high radiation eficiency, low production cost and ease of integration with other active or passive microwave integrated circuit. This work will provide a new ceramic material that could be used in a miniature antenna for Bluetooth applications. This work is divided in three stages. The first one is develop a new material with a good dielectric permittivity (25 < Âr < 50), high quality factor (Q > 5000) and low temperature coeficient of resonant frequency (Âf ). The second one characterize the developed material by XDR, Raman, Infrared and dielectric spectroscopy in microwave region. The last one is build and simulate the antenna made with the developed dielectric material.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O avanÃo tecnolÃgico na Ãrea de arquiteturas computacionais tem proporcionado o uso de sistemas de computaÃÃo em muitas aplicaÃÃes que ainda nÃo se haviam se beneficiado com esta tecnologia. Em particular, as arquiteturas computacionais distribuÃdas, associadas com a computaÃÃo mÃvel e a comunicaÃÃo mÃvel, alargaram o horizonte de aplicabilidade em grande proporÃÃo. Dentre as aplicaÃÃes que se beneficiaram com estes avanÃos, a Telemedicina desponta com diversas Ãreas mÃdicas fazendo uso desta tecnologia. Por Telemedicina, entende-se a distribuiÃÃo de assistÃncia mÃdica e a colaboraÃÃo do conhecimento mÃdico à distÃncia, por intermÃdio do uso dos atuais meios de comunicaÃÃo. Muitas soluÃÃes propostas para suportar Telemedicina se baseiam na arquitetura Cliente-Servidor. Esta arquitetura apresenta uma baixa confiabilidade pelo fato de contar com um elemento central (Servidor) para prover os serviÃos solicitados. à claro que redundÃncia pode ser incorporada em nÃvel de servidor, mas ao alto preÃo de ter-se que garantir a consistÃncia dos servidores replicados. Nesta dissertaÃÃo, à proposta uma arquitetura computacional peer-to-peer (P2P), que elimina o elemento central encontrado na arquitetura Cliente-Servidor. à discutida a importÃncia de se utilizar esta tecnologia na oferta de serviÃos de assistÃncia mÃdica especializada a distÃncia, propondo um estilo de colaboraÃÃo direto entre mÃdicos, a partir da interligaÃÃo entre equipamentos computacionais. Dentro deste contexto, à apresentada uma soluÃÃo, denominada JMED, que à desenvolvida por meio de uma plataforma de programaÃÃo para o ambiente da computaÃÃo de rede distribuÃda Peer-to-Peer, conhecida por JXTA. JMED foi implementada e sua aplicaÃÃo em Telemedicina foi validada a partir de uma aplicaÃÃo voltada para segunda opiniÃo mÃdica, fazendo uso tanto de sistemas de computadores, como de telefones celulares. / In the last years Research and Development (R&D) in the area of computer systems and communication systems have started a technological revolution which has made it possible to conceive a number of new products, particularly embedded systems, from cell phones to medical equipments. The area which makes use of both technologies above is frequently known as Information Technology (IT). IT has boosted a number of research projects and has established as a research area in its own. Among the applications which have benefited from IT, Telemedicine is one that stands out. Telemedicine is the distribution of medical care, as well as medical knowledge cooperation at distance by using IT. Many solutions proposals to support Telemedicina if base on the architecture Client-Server. This architecture presents low Reliability for the fact to count on a central element (Server) to provide the requested services. It is clearly that redundancy can be incorporated in server level, but to the high price to have itself that to guarantee the consistency of the talked back servers. In this dissertation we propose a communication architecture based on peer-to-peer (P2P) computing, that it decides the problem of the architecture Client-Server. The importance is argued of if to use this technology in offers in the distance of services of specialized medical assistance, considering a direct style of contribution between doctors, from the interconnection between computational equipment. The proposed system, named JMED, was developed using programming platform for distributed P2P computing known as JXTA. JMED was implemented and we showed that is can be used in Telemedicine application by designing an application known as âsecond opinionâ, where computers and cell phones were used as communication stations.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / This dissertation deals with the estimation of time-selective fading channels in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) coding systems. We considered that the channel obeys the WSS-US (Wide Sense StationaryâUncorrelated Scattering) model, with an integral number of multi-paths. In presence of time-selective fading, we showed that the sub-carriers are the DFT (Discrete Fourier Transform) of the average of Nc channel samples in time-domain, where Nc is the number of employed sub-carriers. Under the assumption that the channel obeys the TDL (Tapped Delay Line) model, and the transmitted symbols at each sub-carrier have the same power, we also showed that the channel power is divided between the sub-carrier and ICI (Inter-Carrier Interference) power. For a grid placement of the pilot sub-carriers, we derived a MMSE (Minimum Mean Square Error) estimator that is able to exploit both time and frequency correlations. Supposing the sub-carrier correlations can be separated as the product between the time and frequency correlations, the filtering structure of the IIR (Infinite Impulse Response) estimator can be separated as the estimation at the pilot positions and the interpolation over time and frequency domain. Just taking into account that the maximum Doppler frequency and the channel and sub-carrier power are known at the receiver, we proposed a robust estimator that does not require the estimation of channel correlations and noise variance. We considered an adaptive estimator derived from the filtering structure obtained in the MMSE estimator. The filtering section that exploits the frequency-domain channel correlations is estimated by the LORAF (Low-Rank Adaptive Filter ) and OPAST(Orthogonal Projection Approximation Subspace Tracking) algorithms. The filters that exploits the time-domain channel correlations are estimated adaptively by an algorithm based on QR decomposition, which supports a fast version, whose computational complexity has the order of the filter length. All the analyzed and proposed estimation techniques are compared by computer simulation. / Nesta dissertaÃÃo à abordado o problema de estimaÃÃo de canais variantes no tempo em sistemas de modulaÃÃo OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Foi escolhido o modelo de canal WSS-US (Wide Sense StationaryâUncorrelated Scattering) com um nÃmero de percursos bem definido. Mostrou-se que, quando o canal à seletivo no tempo, as sub-portadoras consistem na DFT (Discrete Fourier Transform) da mÃdia conjunta de Nc amostras do canal no tempo, em que Nc à o nÃmero de sub-portadoras empregadas. Com a suposiÃÃo de que o canal obedece o modelo TDL (Tapped Delay Line) e os sÃmbolos de cada sub-portadora tÃm mesma potÃncia, tambÃm foi mostrado que a potÃncia do canal se divide entre a potÃncia da sub-portadora e a potÃncia da ICI (Inter-Carrier Interference). Para uma disposiÃÃo em grid das sub-portadoras piloto, à derivado um estimador MMSE (Minimum Mean Square Error) que explora as correlaÃÃes do canal tanto no tempo como na freqÃÃncia. Da suposiÃÃo de que as correlaÃÃes das sub-portadoras podem ser separadas como o produto entre as correlaÃÃes do canal no tempo e na freqÃÃncia, obtÃve-se que a estrutura de filtragem do estimador IIR (Infinite Impulse Response) pode ser separada entre as estimativas somente sobre as sub-portadoras piloto e o processo de interpolaÃÃo, seja no tempo como na freqÃÃncia. à proposto um estimador robusto, que nÃo requer as estimativas das correlaÃÃes do canal e a variÃncia do ruÃdo, apenas considerando que a freqÃÃncia Doppler mÃxima, a potÃncia do canal e a potÃncia das sub portadoras sÃo conhecidas. TambÃm foi considerado um estimador adaptativo derivado a partir da estrutura de filtragem do estimador MMSE. A seÃÃo do filtro que explora as correlaÃÃes do canal na freqÃÃncia à estimada pelos algoritmos LORAF (Low-Rank Adaptive Filter ) e OPAST (Orthogonal Projection Approximation Subspace Tracking). Jà os filtros que exploram as correlaÃÃes temporais do canal sÃo estimados adaptativamente por meio de um algoritmo baseado em decomposiÃÃo QR, que suporta uma versÃo rÃpida de complexidade computacional da ordem do comprimento filtro empregado. Todas as tÃcnicas de estimaÃÃo analisadas ou propostas sÃo comparadas utilizando simulaÃÃo em computador.

nÃo hà / Esta dissertaÃÃo apresenta os resultados de um sistema de auxÃlio ao diagnÃstico mÃdico implementado atravÃs de classificadores estatÃsticos e neurais. O Sistema Inteligente para DiagnÃstico de Patologias da Coluna Vertebral (SINPATCO) à composto por trÃs subsistemas, a saber: interface grÃfica, classificaÃÃo de patologias e extraÃÃo de conhecimento. O mÃdulo de interface grÃfica permite uma interaÃÃo amigÃvel com o especialista mÃdico. O mÃdulo de classificaÃÃo automÃtica de patologias à implementado por diferentes algoritmos, tais como discriminantes linear e quadrÃtico, Naive Bayes, K-Vizinhos mais PrÃximos (KNN), rede MLP, rede SOM e rede GRNN. O mÃdulo de extra ÃÃo de conhecimento à responsÃvel pela extraÃÃo de regras proposicionais a partir dos classificadores treinados, a fim de elucidar para o mÃdico ortopedista como o classificador chega ao diagnÃstico final. Em particular, o mÃdulo de classificaÃÃo de patologias da plataforma SINPATCO utiliza atributos biomecÃnicos recentemente propostos para efetuar a categorizaÃÃo de um paciente em trÃs classes: pacientes normais, pacientes com espondilolistese e pacientes com hÃrnia de disco. Os diversos classificadores supracitados sÃo comparados com relaÃÃo à taxa de acerto, nÃmero de falsos positivos, nÃmero de falsos negativos e sensibilidade a amostras discrepantes (outliers). As contribuiÃÃes deste trabalho sÃo variadas, indo desde do fato de ser provavelmente o primeiro a usar um conjunto recente de atributos biomecÃnicos para projeto de classificadores na Ãrea de medicina ortopÃdica, passando pelo estudo comparativo do desempenho de vÃrios classificadores, atà a extraÃÃo de regras a partir dos classificadores com melhor desempenho para explicar o diagnÃstico obtido ao mÃdico, para posterior avaliaÃÃo. Atà onde se tem conhecimento, a combinaÃÃo destas trÃs contribuiÃÃes torna o sistema SINPATCO inovador na Ãrea de ortopedia mÃdica, servindo de auxÃlio na atividade de diagnÃstico e facilitando o trabalho dos profissionais dessa Ãrea. AlÃm servir como ferramenta de auxÃlio ao diagnÃstico do mÃdico especializado em ortopedia, o sistema SINPATCO pode ser usado por clÃnicos nÃo-especialistas em ortopedia, a fim de minimizar a carÃncia de ortopedistas em regiÃes remotas, agilizando o atendimento e o encaminhamento do paciente para centros mais desenvolvidos. / This dissertation presents the results obtained from a computer-aided medical diagnostic system implemented through statistical and neural pattern classifiers. The Intelligent System for Diagnosis of Pathologies of the Vertebral Column (SINPATCO) has a modular architecture and is composed of three subsystems, namely: graphical interface, classification of pathology, and knowledge extraction. The graphical interface module allows a friendly man-machine interaction with the physician. The pathology classification module is implemented through difierent algorithms, such as linear and quadratic discriminants, Naive Bayes classifier, K Nearest Neighbors (KNN) classifier, Multilayer Perceptron (MLP) network, Self-Organizing Map (SOM) network, ang Generalized Regression network (GRNN). The knowledge extraction module is responsible for rule extraction from trained neural network based classifiers, in order to elucidate the neural-based diagnostic to the orthopedist. In particular, the pathology classification module of the SINPATCO platform uses recently proposed biomechanical attributes to categorize a patient into one out of three classes: normal subjects, subjects with spondilolistesis, and subjects with disk hernia. All the aforementioned classifiers are evaluated with respect their pathology recognition rate, number of false positive cases, number of false negative cases and sensitivity to outliers. The contribution of this work is manifold. Starting from the fact that it is probably the first to use (within the orthopaedic medicine) a recently proposed set of biomechanical measurements for the design of classifiers, this work also evaluates several pattern classifiers in the diagnosis of patologies of the vertebral column, and allows knowledge extraction from the trained classifiers in order to elucidate the obtained diagnostic to the physician. To the best of our knowledge, the combination of these three contributions makes the SINPATCO platform an innovative computer-aid tool for the orthopedist, facilitating the work of these professionals. Despite the fact that the SINPATCO platform can serve as a computer-aided diagnostic tool in the orthopedic medicine, it can also be used by non-expert clinicians, in order to minimize the lack of orthopedists in remote regions, speeding up the treatment and the transferring of patients to more developed centers.

nÃo hà / Devido ao crescente uso de computadores e a forte dependÃncia dos mesmos em vÃrias aplicaÃÃes, as UPS (Uninterruptible Power Supplies) vÃm adquirindo cada vez mais importÃncia. Estes dispositivos encontram-se muitas vezes dentro de um contexto de um sistema distribuÃdo, o que fortalece a necessidade de gerenciamento dos mesmos. Devido à grande utilizaÃÃo das UPS em computadores, e devido ao fato destes, por sua vez, estarem inseridos em um ambiente de redes TCP/IP, torna-se bastante viÃvel a idÃia de se usar um sistema de gerenciamento que seja compatÃvel com esse ambiente, e que faÃa uso de suas potencialidades. No presente trabalho à apresentado a implementaÃÃo de um sistema de gerenciamento SNMP (Simple Network Management Protocol) para UPS que possibilita o gerenciamento de um nÃmero arbitrÃrio de UPS, e que permite a autenticaÃÃo remota para gerentes, facilitando o uso para um maior nÃmero de dispositivos. Detalha-se a implementaÃÃo do sistema bem como os testes realizados. No final do trabalho à apresentada uma proposta para trabalhos futuros na Ãrea. / The reliability of a computer system is based not only on the computer itself, but also on its related power system. For that reason, more and more critical systems are counting on UPSs (Uninterruptible Power Supplies) to account for a continuous supply of power. Although the task of managing an UPS for a standalone system be quite straightforward, when it comes to computer distributed systems that task has to follow an equally distributed approach. Depending on the strategy used to manage that distributed UPS network, this task may be very complex. However, keeping in mind that most computer systems in a distributed architecture make use of TCP/IP to be logically connected, one could profit from the facilities provided by this protocol and design a management strategy that makes use of it. In fact, TCP/IP is not the only suite of protocols used to interconnect computer systems. SNMP (Single Network Management Protocol) is also frequently used as a way of managing (hardware and/or software) devices associated with computers. This dissertation proposes and implements a way of managing distributed UPSs by using SNMP, taking advantage of all the facilities furnished by the protocol. This works describes how the use of SNMP makes it possible to manage an arbitrarily number of UPSs remotely. This makes the design of UPS management systems a relatively easy task, and contributes to introduce a high degree of flexibility on the task of managing distributed UPSs. Finally, it is described how the system and tests were implemented as well as proposals for future work is presented.

nÃo hà / Com as crescentes demandas pela provisÃo de serviÃos de dados em redes celulares, seus operadores tem arcado com os problemas de acomodar as crescentes capacidades enquanto mantÃm os nÃveis de qualidade de serviÃo. As redes de Multi-Acesso (MA) constituem uma maneira eficiente de oferecer estas capacidades, jà que oferecem maneiras de agregar os recursos de rÃdio das Tecnologias de Acesso de Radio (RATs)1 empregadas. Apesar do conceito de Multi-Acesso ser interessante, os ganhos providos por sua adoÃÃo nÃo sÃo claros. Tais ganhos podem vir de diferentes fontes, tais como, a inclusÃo de uma nova RAT e do emprego de procedimentos de SeleÃÃo de Acesso (AS) adequados. A primeira fonte diz respeito aos ganhos disponibilizados pelo acrÃscimo de recursos de rÃdio, enquanto a segunda diz respeito à melhor distribuiÃÃo dos usuÃrios as RATs. Este trabalho visa tornar claro o ganho envolvido na adiÃÃo de uma Rede Local Sem Fio (WLAN) 802.11a a uma UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), tanto para uma distribuiÃÃo de usuÃrios homogÃnea quanto para uma situaÃÃo de hotspot, empregando o conceito de redes de MA como tecnologia habilitadora. TambÃm entra em detalhes sobre as caracterÃsticas de alguns procedimentos de AS2 baseados em cobertura, taxa de transmissÃo do usuÃrio, vazÃo estimada da RAT e mista (taxa de transmissÃo e carga), tentando apontar quais fornecem os melhores desempenhos. A avaliaÃÃo à baseada em simulaÃÃes dinÃmicas e sistÃmicas que contam com modelagem detalhada das tecnologias e conceitos envolvidos. Os resultados mostram que, considerando a modelagem e prÃ-suposiÃÃes, ganhos significativos podem ser conseguidos usando algoritmos de AS inteligentes no cenÃrio do MA envolvendo as redes UTRAN e WLAN. / With the increasing demands for data services over the cellular networks, their operators are faced with the issue of providing the requested capacities while maintaining the service quality levels. The Multi-Access (MA) networks can be a cost effective way of raising those capacities, as it provides means to aggregate radio resources from the adopted Radio Access technologies (RATs) involved. Although the MA concept seems very promising, the gains concerning its adoption are not quite clear. These gains can come from different sources, such as from the inclusion of a second RAT itself and from the adoption of a suitable Access Selection (AS) procedure. The former concerns the gains available with the increase in the amount of radio resources while the latter concerns the ones available with a more suitable distribution of users among the RATs. This work aims to clarify the gains concerning the usage of the WLAN IEEE 802.11a in addition to the UTRAN, both in the homogeneous user distribution and hotspot cases, while employing the MA framework as the enabling technology. It also looks into the characteristics of some AS procedures based on coverage, user bit rate, estimated RAT throughput and mixed (user bit rate and load), aiming at clarifying which ones provide the best performance. The evaluation is based on a dynamic system-level multi-access simulator, comprised of a good and detailed level of the modeling concerning the involved technologies and concepts. Results show that considering the assumptions and modeling, significant capacity gains can be achieved when using intelligent AS algorithms in the UTRAN-WLAN MA networks.

WS-DSAC à uma plataforma desenvolvida sob um cluster de servidores Web com balanceamento de cargas capaz de realizar o controle de admissÃo e diferenciaÃÃo de serviÃos para permitir a diferenciaÃÃo da QoS oferecida aos clientes e utilizar de forma eficaz os recursos disponÃveis. Quando requisiÃÃes em excesso sÃo enviadas para o cluster, o sistema se torna "saturado". Isto significa que o mecanismo de controle de admissÃo nÃo à mais capaz de manter o tempo de resposta necessÃrio para que se possa garantir a qualidade de serviÃo do sistema como um todo. Neste trabalho à apresentado um mecanismo que utiliza o conceito de interrupÃÃo e reativaÃÃo de processos para otimizar a capacidade de processamento do sistema com a finalidade de evitar o problema da "saturaÃÃo". Este mecanismo interrompe apenas os processos que podem ocasionar sobrecarga do servidor e reinicializando-os posteriormente quando a carga do servidor volta a melhores condiÃÃes de processamento. Desta forma, à possÃvel aumentar o nÃmero de requisiÃÃes privilegiadas Ãs expensas de outros serviÃos que podem esperar, diminuindo tambÃm nÃmero de requisiÃÃes nÃo atendidas. / With the expansion of services offered through the Internet and the popularization of the Web technology in the modern world, the toughest problems Web server administrators face are how to dimension infrastructure and how to manage the high workload during intense processing moments. As a result, we have websites with extremely high response times, due to bad resource management. This paper presents a mechanism of high availability for services and process management, for the optimization of server capacity, through a technique called process interruption and restart. The interruption and restart technique was employed to enable services to be available even through high workload moments. The restarts have three important advantages. First, it either makes a process go back to its initial state or become immune to problems. Second, the restarts have the property of increasing system reliability. The suspension and restart technique is utilized to control resource consumption under heavy processing workload. Another advantage is that restarting is a simple mechanism, easy to implement and retrieve. This has created the possibility of creating a new layer that allows better process management under severe workloads. It provides better machine performance, lower response time, and greater service availability, in addition to meeting SLA needs â QoS contracts.

nÃo hà / A anÃlise e soluÃÃo de problemas fÃsicos associados a equaÃÃes diferenciais parciais de um assunto no qual os alunos tradicionalmente encontram muitas dificuldades. As- sim, para auxiliar no processo de aprendizagem de mÃtodos analÃticos e numÃricos para resoluÃÃo dessas equaÃÃes, desenvolveu-se um ambiente computacional de aprendizagem adotando-se uma abordagem interdisciplinar, envolvendo computaÃÃo simbÃlica, funda- mentos da educaÃÃo e tÃpicos avanÃados de cÃlculo numÃrico. Utilizaram-se Myers (1971) como base do conteÃdo didÃtico e a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel para organizar a estruturaÃÃo deste conteÃdo. Enfatizando-se os aspectos da descriÃÃo teÃrica e detalhamento matemÃtico, apresentam-se no ambiente de aprendizagem trÃs mÃtodos de soluÃÃo para equaÃÃes diferencias parciais: o mÃtodo analÃtico de separaÃÃo de variÃveis e os mÃtodos numÃricos de diferenÃas finitas nas variantes de Ãuler e de Crank-Nicolson. O ambiente foi implementado em um sistema de computaÃÃo simbÃlica e, portanto, conta com recursos de manipulaÃÃo simbÃlica e visualizaÃÃo grÃfica. Isto torna possÃvel ao aluno desenvolver e utilizar a soluÃÃo analÃtica, obtida pelo mÃtodo de separaÃÃo de varÃaveis, para interpretar e analisar, atravÃs de grÃficos e animaÃÃes, o fenÃmeno fÃsico em questÃo. O ambiente tambÃm proporciona ao aluno meios de se calcular a soluÃÃo numÃrica interativamente, atravÃs dos mÃtodos de diferenÃas finitas de Euler e Crank- Nicolson, visualizando-se passo-a-passo os valores da funÃÃo na malha e comparando-os com os resultados numÃricos calculados a partir da soluÃÃo analÃtica. O ambiente de aprendizagem tambÃm oferece recursos para que aluno gere tabelas e grÃficos para analisar e comparar os resultados numÃricos obtidos pelos trÃs mÃtodos, adotando-se como benchmark a soluÃÃo obtida pelo mÃtodo de separaÃÃo de varÃaveis. Dessa forma, o aprendiz poderà acessar a informaÃÃo em carÃter interativo e dinÃmico, propiciando o aprendizado autÃnomo. Como exemplo de aplicaÃÃo e visando-se ilustrar o estudo de problemas fÃsico-matemÃticos, adota-se o problema de transferÃncia de calor por conduÃÃo, que à utilizado para se estudar o processo do resfriamento de circuitos eletrÃnicos. Assim, assume-se a difusÃo de calor em uma barra de epoxy, inicialmente a uma temperatura conhecida e resfriada subitamente em suas extremidades. Os grÃficos e tabelas disponibilizados pelo ambiente tambÃm permitem que o aprendiz observe de forma crÃtica o processo de resfriamento da barra, quer atravÃs da visualizaÃÃo da evoluÃÃo dos perfis de temperatura, ou pela curva de resfriamento de um ponto do domÃnio espacial.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Nesta dissertaÃÃo à realizado um estudo da polarizaÃÃo da luz e suas aplicaÃÃes em sistemas de comunicaÃÃes quÃnticas. Inicialmente, sÃo apresentadas as ferramentas matemÃticas necessÃrias ao tratamento da polarizaÃÃo da luz de fÃtons isolados e estados coerentes: matriz coerÃncia, parÃmetro de Stokes e grau de polarizaÃÃo. Em seguida à apresentada, atravÃs de simulaÃÃo numÃrica, a dinÃmica do grau de polarizaÃÃo da luz de um fÃton durante a propagaÃÃo em um canal despolarizador. Por fim, o resultado de um experimento usando estados coerentes, objetivando medir o grau de polarizaÃÃo da luz apÃs propagaÃÃo em um trecho de 200 m de fibra, à apresentado. O experimento à Ãtil para a determinaÃÃo do parÃmetro do modelo de canal despolarizador de qubits. Sendo a polarizaÃÃo da luz uma propriedade facilmente alterada por condiÃÃes ambientais, sÃo estudados os esquemas Ãpticos que, dentro de certas restriÃÃes, podem corrigir variaÃÃes aleatÃrias da polarizaÃÃo da luz durante a propagaÃÃo na fibra. Tais esquemas sÃo empregados como corretores de erros em sistemas de comunicaÃÃes quÃnticas. Baseados em esquemas de correÃÃo encontrados na literatura, foram propostos dois novos esquemas, um para a utilizaÃÃo em sistemas que empregam polarizaÃÃo de luz de fÃtons isolados e outro para sistemas que empregam polarizaÃÃo de estados coerentes bimodais, sendo o primeiro ativo, isto Ã, requer um protocolo de controle e sincronismo, e o segundo passivo. Por fim, à feita a anÃlise da seguranÃa de um sistema de distribuiÃÃo quÃntica de chaves, empregando o esquema proposto de correÃÃo de erros, quando o mesmo sofre o ataque de Fuchs-Peres-Brandt. à mostrado que a utilizaÃÃo do esquema de correÃÃo de erros proposto favorece a visibilidade da presenÃa de um espiÃo monitorando o canal quÃntico. / In this dissertation it is realized a study about quantum key distribution (QKD) in optical networks. Initially, a review of the theory of quantum key distribution and some of its implementations with strongly attenuated coherent states, as well a review of an optical system for physical encryptation using mesoscopic coherent states are realized. Following, it is analyzed the use of an error correction scheme in the physical encryptation system, and two new schemes for quantum key distribution are proposed. The first is a possible implementation of a hybrid system, that is, using weak and mesoscopic coherent states, for QKD and quantum authentication of classical messages. The second is an implementation of a QKD system based on relative phase modulation of sidebands frequency, using two RF carriers and an amplitude modulator in Alice and a phase modulator in Bob. After, an experimental realization of a simple QKD setup using polarization states of strongly attenuated coherent states for B92 protocol is presented. At last, it is realized an experimental characterization of an optical receiver for optical communication applications.