Dissertations / Theses: 'Celular Networks'

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Trepode, Nestor Walter. "Modelagem do controle gênico do ciclo celular por redes genéticas probabilísticas." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-14122007-130518/.

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Abstract:

O ciclo de divisão celular compreende uma seqüência de fenômenos controlados por una complexa rede de regulação gênica muito estável e robusta. Aplicamos as Redes Genéticas Probabilísticas (PGNs) para construir um modelo cuja dinâmica e robustez se assemelham às observadas no ciclo celular biológico. A estrutura de nosso modelo PGN foi inspirada em fatos biológicos bem estabelecidos tais como a existência de subsistemas integradores, realimentação negativa e positiva e caminhos de sinalização redundantes. Nosso modelo representa as interações entre genes como processos estocásticos e apresenta uma forte robustez na presença de ruido e variações moderadas dos parâmetros. Um modelo determinístico recentemente publicado do ciclo celular da levedura não resiste a condições de ruido que nosso modelo suporta bem. A adição de mecanismos de auto excitação, permite a nosso modelo apresentar uma atividade oscilatória similar à observada no ciclo celular embrionário. Nossa abordagem de modelar e simular o comportamento observado usando mecanismos de controle biológico conhecidos fornece hipóteses plausíveis de como a regulação subjacente pode ser realizada na célula. A pesquisa atualmente em curso procura identificar tais mecanismos de regulação no ciclo celular da levedura, usando dados de expressão gênica provenientes de medições seqüenciais de microarray.
The cell division cycle comprises a sequence of phenomena controlled by a stable and robust genetic network. We applied a Probabilistic Genetic Network (PGN) to construct an hypothetical model with dynamical behaviour and robustness typical of the biological cell-cycle. The structure of our PGN model was inspired in well established biological facts such as the existence of integrator subsystems, negative and positive feedback loops and redundant signaling pathways. Our model represents genes\' interactions as stochastic processes and presents strong robustness in the presence of moderate noise and parameters fluctuations. A recently published deterministic yeast cell-cycle model collapses upon noise conditions that our PGN model supports well. In addition, self stimulatory mechanisms can give our PGN model the possibility of having a pacemaker activity similar to the observed in the oscillatory embryonic cell cycle. Our approach of modeling and simulating the observed behavior by known biological control mechanisms provides plausible hypotheses of how the underlying regulation may be performed in the cell. The ongoing research is lead to identify such regulation mechanisms in the yeast cell-cycle from time-series microarray gene expression data.

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Vaz, Ana Carolina Rocha. "O celular e os novos modos de socialização." Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, 2010. https://tede2.pucsp.br/handle/handle/18255.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina Rocha Vaz.pdf: 691245 bytes, checksum: 0fd6901a116520cf58e82d6d007d39d3 (MD5) Previous issue date: 2010-03-19
The aim of this project is to identify and analyze the impacts of mobile telephone use in society. It was observed that use of this device can strengthen relationships through the exchange of information between users by means of photos, videos, text messages and phone calls. The mobile phone has proven to be a key element in ubiquitous computing and what differentiates it from other mobile devices is the fact that it can combine a number of features in one super-portable piece of equipment. Mobile phones are an efficient tool for coordinating activities. The possibility of rescheduling commitments in real-time, during breaks between one activity and another, can transform the experience of time according to researchers. The addition of localization systems to this device allowed new methods of appropriating physical space, especially in urban centers. The consequences of being available any time, any place, were also discussed. There are two movements going in opposite direction: although we have our entire social network available, at the same time, we become more vulnerable to those who wish to find us. This study is the result of reading the work of authors who analyzed the social changes occurring due to the advances in the development of smart technologies such as Pierre Levy and Manuel Castells. The issue of the impact caused by the use of mobile phones was discussed based on the research by Lucia Santaella, André Lemos, Adriana Souza e Silva, Richard Ling and Howard Rheingold
Este trabalho tem por objetivo apontar e analisar os impactos do uso do telefone celular na vida em sociedade. Observou-se que o uso desse aparelho pode fortalecer relacionamentos através da troca de informações entre os usuários por meio de fotos, vídeos, mensagens de texto e chamadas de voz. O celular mostrou ser o elemento central da computação ubíqua e o que o diferencia dos outros dispositivos móveis é o fato de poder reunir uma série de recursos dentro de um equipamento superportátil. O telefone móvel é uma ferramenta eficiente para a coordenação de atividades e a possibilidade de reagendamento de compromissos em tempo real, nos intervalos entre uma atividade e outra, pode transformar a experiência do tempo, segundo estudiosos da área. A inserção de sistemas de localização nesse dispositivo permitiu novas formas de apropriação do espaço físico, sobretudo nos centros urbanos. As conseqüências de se estar acessível o tempo todo, de qualquer lugar, também foram discutidas. Há dois movimentos ocorrendo em sentidos opostos: ao mesmo tempo em que temos ao nosso alcance nossa rede de contatos, também ficamos vulneráveis para quem quiser nos encontrar. Essa pesquisa é resultado da leitura do trabalho de autores que analisam as mudanças sociais que ocorreram com o avanço no desenvolvimento das tecnologias da inteligência, como Pierre Levy e Manuel Castells. A questão do impacto do uso do telefone celular foi discutida a partir de pesquisas de Lucia Santaella, André Lemos, Adriana Souza e Silva, Richard Ling e Howard Rheingold

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Queiroz, Eduardo Martinelli Galvão de. "Algoritmo de alocação dinâmica de largura de faixa para redes de comunicação móvel celular." Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18155/tde-20062008-100444/.

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Abstract:

O crescente aumento da demanda de tráfego nas redes celulares vem aumentando a necessidade de uma melhor utilização dos recursos do sistema, já que sua expansão é custosa. Nas estações rádio base (ERB), a disponibilidade de largura de faixa de freqüências é limitada e desta maneira, em uma rede de comunicação móvel celular, o controle de admissão de chamadas exerce grande influência no desempenho do sistema, pois determina a utilização de banda das ERBs e se uma determinada quantidade de recursos (banda) será alocado ou não para uma determinada chamada. O desempenho da rede pode ser atrelado a determinados parâmetros, como a probabilidade de bloqueio de novas chamadas, probabilidade de bloqueio de chamadas handoff e a utilização de banda da rede. Este trabalho propõe um controle de admissão de chamadas que, no atendimento de uma chamada, faz o empréstimo de banda de chamadas em andamento na célula no caso de banda insuficiente. O sistema adota um mecanismo heurístico que determina a banda disponível para novas chamadas conforme os valores de certos parâmetros do sistema. O empréstimo de banda é realizado em chamadas em andamento nas células até níveis mínimos estabelecidos para cada tipo de chamada, que se diferenciam pelas necessidades de banda de cada uma. O algoritmo foi aplicado às bandas e características de uma rede de terceira geração (3G), que possui chamadas de voz, videoconferência, interação multimídia, e-mail, downloads e transferência de arquivos e a uma rede GSM/GPRS (global system for mobile communications/ general packet radio service), que possui chamadas de voz e de dados. Os resultados mostram melhorias na probabilidade de bloqueio de novas chamadas, probabilidade de bloqueio de handoff e na utilização de banda do sistema.
The recent growth in traffic loads in cellular networks has seen the need for a better use of system resources as its expansion is expensive. In the base transceiver station (BTS), the bandwidth availability is limited. Thus, in cellular networks the call admission control greatly influences the system performance because it determines the bandwidth use of the BTSs and if an amount of resources will or will not be allocated to a call. The network performance can be evaluated by parameters such as blocking probability of new calls, dropping probability of handoff calls and bandwidth use. This work proposes a call admission control that carries out the bandwidth borrowing when a call arrives and there is not enough bandwidth. The system makes use of a heuristic mechanism that determines the available bandwidth for the new calls according to some parameter values of the system. The bandwidth borrowing is applied to the cell ongoing calls until the minimum levels for each type are met. The algorithm was applied to the bandwidths and characteristics of a third generation cellular network, which supports voice calls, videoconference, multimedia interaction, e-mails, downloads and file transfers. It was also applied to a GSM/GPRS (global system for mobile communications/ general packet radio service), which supports voice and data calls. The results show improvements in the blocking probability of new calls, dropping probability of handoff calls and in the bandwidth use of the system.

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Dan, Yuzhen 1992. "Signaling networks regulated by the kinase p38α in cancer cell homeostasis." Doctoral thesis, TDX (Tesis Doctorals en Xarxa), 2022. http://hdl.handle.net/10803/673710.

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Abstract:

p38α (encoded by MAPK14) is a major regulator of cellular responses to almost all types of environmental and intracellular stresses. Upon activation, p38α phosphorylates various substrates both in the cytoplasm and nucleus, allowing this pathway to regulate a wide variety of cellular processes, including cell proliferation, differentiation, or survival. Given the plethora of functions that can be controlled by p38α, we performed proteomic and phosphoproteomic analysis to study the signaling networks regulated by p38α during cancer cell homeostasis. Our study identifies 35 proteins and 114 phosphosites that are modulated by p38α, and highlights the importance of other kinase pathways, such as MK2 and mTOR, for p38α-regulated functions. Moreover, the functional analysis of the (phospho)proteome revealed the implication of p38α in the regulation of cell adhesion, DNA replication and RNA processing. We further show that p38α negatively regulates cell-cell adhesion, which is likely mediated by the transcriptional modulation of ArgBP2. Collectively, our results illustrate the complexity of the p38α regulated signaling networks, provide valuable information on p38α-dependent phosphorylation events in cancer cells, and document a mechanism by which p38α regulates cell-cell adhesion during cancer cell homeostasis.
p38α (codificada por el gen MAPK14) es una proteína reguladora crucial en las respuestas celulares a casi todos los tipos de estrés tanto provenientes del ambiente extracelular como del interior de la célula. Una vez activada, p38α fosforila varios sustratos en el citoplasma y en el núcleo, lo que permite que esta vía regule una amplia variedad de procesos celulares, que incluyen la proliferación, la diferenciación o la supervivencia celular. Dado la gran cantidad de funciones que pueden ser controladas por p38α, en este trabajo realizamos análisis proteómicos y fosfoproteómicos para estudiar las redes de señalización reguladas por p38α en las células tumorales en homeostasis. Nuestro estudio ha identificado 35 proteínas y 114 sitios de fosforilación que son modulados por p38α, así como la importancia de otras vías de señalización por quinasas, como MK2 y mTOR, en las funciones reguladas por p38α. Además, el análisis funcional del (fosfo)proteoma ha revelado que p38α participa en la regulación de la adhesión celular, la replicación del ADN y el procesamiento del ARN. También mostramos que p38α regula negativamente la adhesión célula-célula, lo que probablemente está mediado por la modulación transcripcional de ArgBP2. En conjunto, nuestros resultados ilustran la complejidad de las redes de señalización reguladas por p38α, proporcionan información valiosa sobre las fosforilaciones dependientes de p38α en células tumorales y documentan un mecanismo por el que p38α regula la adhesión célula-célula durante la homeostasis de las células tumorales.

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Riera, Domínguez María Graciela. "Linking cell dynamics with coexpression networks to characterize key events in chronic virus infection." Doctoral thesis, Universitat Pompeu Fabra, 2018. http://hdl.handle.net/10803/665626.

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Abstract:

The host immune response against infection requires the coordinated action of many diverse cell subsets that dynamically adapt to a pathogen threat. Due to the complexity of such a response, most immunological studies have focused on a few genes, proteins, or cell types. With the development of “omic”-technologies and computational analysis methods, attempts to analyse and understand complex system dynamics are now feasible. However, the decomposition of transcriptomic data sets generated from complete organs remains a major challenge. Here, we combined Weighted Gene Coexpression Network Analysis (WGCNA) and Digital Cell Quantifier (DCQ) to analyse time-resolved mouse splenic transcriptomes in acute and chronic Lymphocytic Choriomeningitis Virus (LCMV) infections. This enabled us to generate hypotheses about complex immune functioning after a virus-induced perturbation. This strategy was validated by successfully predicting several known immune phenomena, such as effector cytotoxic T lymphocyte (CTL) expansion and exhaustion. Furthermore, we predicted and subsequently verified experimentally that virus-specific CD8+ T cells with an early effector transcriptome profile participate in the host adaptation to an overwhelming virus threat. Thus, the linking of gene expression changes with immune cell kinetics provides novel insights into the complex immune processes within infected tissues.
La respuesta inmune del huésped contra una infección requiere la acción coordinada de varios tipos de células que, de forma dinámica, se adapta a la amenaza del patógeno. Debido a la complejidad de dicha respuesta, la mayoría de los estudios inmunológicos se han centrado en pocos genes, proteínas o en células específicas. Con el desarrollo de tecnologías "ómicas" y métodos de análisis computacionales, los intentos de analizar y comprender sistemas complejos ahora son más factibles. Sin embargo, la descomposición de datos de transcriptomas, generados a partir de órganos completos sigue siendo un desafío importante. Aquí he combinado Weighted Gene Coexpression Network Analysis (WGCNA) y Digital Cell Quantifier (DCQ) para analizar los perfiles transcriptómicos de bazos de ratón, a diferentes tiempos, durante la infección aguda y crónica por el virus de la Coriomeningitis Linfocítica Aguda (LCMV). Este método nos ha permitido generar hipótesis sobre funcionamiento del complejo sistema inmune después de una perturbación inducida por el virus. Esta estrategia fue validada al predecir con éxito varios fenómenos inmunes conocidos, como la expansión de los linfocitos T citotóxicos (CTL) y el fenómeno conocido como agotamiento. Además, he predicho y posteriormente verificado de forma experimental que las células efectoras T CD8+ específicas de virus, con un perfil de transcriptoma efector temprano, participan en la adaptación a la amenaza del virus. Por lo tanto, la conexión entre la expresión de genes y la cinética de las células del sistema inmune, proporciona nuevos conocimientos sobre los complejos procesos inmunes en tejidos infectados.

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Cardoso, Leonardo Sampaio. "AnÃlise de desempenho do emprego do multi-acesso em redes compostas por sistema celular de 3Â geraÃÃo e rede local sem fio." Universidade Federal do CearÃ, 2006. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2088.

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Abstract:

nÃo hÃ
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, jÃ 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 Ã 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 Ã 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.

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Oliveira, Neto Antônio Alves de. "Professor, posso usar o celular? Um estudo sobre mobilidade e redes sociais no processo de ensino e aprendizagem escolar." Universidade Federal de Goiás, 2018. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8888.

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Abstract:

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-19T12:15:45Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Alves de Oliveira Neto - 2018.pdf: 4958151 bytes, checksum: de36aaf2967b5838399d4f7579b3fd92 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-19T13:02:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Alves de Oliveira Neto - 2018.pdf: 4958151 bytes, checksum: de36aaf2967b5838399d4f7579b3fd92 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-09-19T13:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Antônio Alves de Oliveira Neto - 2018.pdf: 4958151 bytes, checksum: de36aaf2967b5838399d4f7579b3fd92 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-22
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG
This dissertation purpose is to evaluate the use of cell phones and social networks, for educational purposes, in stimulating and creating situations to learning and building knowledge. This research presents a qualitative character and, among several forms of assuming this type of research, the procedure for data collection was chosen for case study. Because the object of study is found in real life, it cannot be investigated outside its context and it is very complex for experiments. Part of the research was conducted at a public school of Jataí-GO and the data collection used two questionnaires, logbook, spontaneous interview, document analysis of messages in WhatsApp and Facebook applications. The data processing was done in categories a posteriori, based on the ideas to construction of categories to analysis of content by Bardin. The categories elaborated were collaboration and cooperation in social networks, interaction and motivation in social networks, teaching and learning anytime, anywhere and some pedagogical obstacles. The research demonstrated the potential of ICTs in teaching and learning, a mobilization of the participating students, regarding collaboration and cooperation in daily activities related to school, and perceived in-group management, exchange of information and doubts about daily school activities. Changes in the interaction and motivation of the students were perceived, as during the activities, students could be encouraged to work on their work and evaluations when they realized that social networks would be a way of visibility of their work. The activities developed were able to modify the relations between students and teacher, bringing them closer, offering greater security to the student to deal with school subjects. In the pedagogical activities, the cell phone was a facilitator in the work of the teacher, either in the classroom or outside of it, in what concerns the direct contact with the students, acting in doubts, sending activities and information. Using the cell phone enabled the students the opportunity to develop a critical sense of the content available on the Internet, through research activities and production of content for sending in social networks. The activities developed in the Facebook application were responsible for encouraging students to strive in their school activities and became a means of publicizing the students' work. Some mishaps have been overcome in this research, such as the difficulty of relationship between participants, understanding the rules, difficulties in organizing work with ICTs and inadequate infrastructure. Nevertheless, mobile phones and social networks are alternatives for creating new forms of knowledge production, or for understanding the teaching and learning process, to assist in the critical development, learning and protagonist of the student, in activities that stimulate information on the Internet and transform it into knowledge.
Esta dissertação tem o objetivo de avaliar o uso do celular e de redes sociais virtuais, para fins educacionais, no estímulo e criação de situações favorecedoras de aprendizagem e construção de conhecimentos. Nesse sentido, esta pesquisa possui caráter qualitativo e o estudo de caso, pois o objeto de estudo encontra-se na vida real, não podendo ser investigada fora de seu contexto e muito complexa para experimentos. Parte da pesquisa foi conduzida em uma escola pública da rede estadual da cidade de Jataí-GO e o tratamento de dados em categorias a posteriori, sendo elas, colaboração e cooperação nas redes sociais, interação e motivação nas redes sociais, ensino e aprendizagem a qualquer hora e em qualquer lugar, alguns percalços pedagógicos, baseados nas ideias de construção de categorias de análise de Bardin. A coleta de dados utilizou dois questionários mistos, diário de bordo, entrevista espontânea, análise documental das mensagens nos aplicativos WhatsApp e Facebook. A pesquisa demonstrou as potencialidades das TICs no ensino e aprendizagem, uma mobilização dos estudantes participantes, no que se refere à colaboração e cooperação nas atividades cotidianas relacionadas à escola, percebida no gerenciamento dos grupos, troca de informações e questionamentos sobre atividades e cotidiano escolar. Percebeu-se mudanças na interação e motivação dos estudantes pois, durante as atividades, os alunos puderam ser motivados a se esforçarem em seus trabalhos e avaliações ao perceberem que as redes sociais seriam uma forma de visibilidade de seus trabalhos. As atividades desenvolvidas foram capazes de modificar as relações entre alunos e professor, aproximando os, oferecendo maior segurança ao aluno para tratar dos assuntos escolares. Nas atividades pedagógicas, o celular foi um facilitador do trabalho do professor, seja em sala de aula ou fora dela, no que se refere ao contato direto com os alunos, atuando em plantões de dúvidas, envio de atividades e informações. Utilizar o celular oportunizou aos alunos a possibilidade de desenvolver o senso crítico sobre o conteúdo disponível na Internet, por meio de atividades de pesquisa e produção de conteúdo para envio nas redes sociais. As atividades desenvolvidas no aplicativo Facebook, foram responsáveis por estimular os alunos a se esforçarem em suas atividades escolares, e se tornaram um meio de divulgação do trabalho dos estudantes. Alguns percalços foram superados nesta pesquisa, como a dificuldade de relacionamento entre participantes, compreensão das regras, dificuldades de organização do trabalho com TICs e infraestrutura inadequada. Ainda assim, o celular e as redes sociais se mostram alternativas para a criação de novas formas de produção de conhecimento, ou na compreensão do processo de ensino e aprendizagem, auxiliarem no desenvolvimento crítico, da aprendizagem e protagonismo do aluno, em atividades que dinamizem a informação na Internet e a transforme em conhecimento.

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Costa, Fabiane Hilario dos Santos. "Modelagem espaço temporal do uso do solo e potencial de erosão no Vale do Ribeira." [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/287215.

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Abstract:

Orientador: Carlos Roberto de Souza Filho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias
Made available in DSpace on 2018-08-12T04:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_FabianeHilariodosSantos_D.pdf: 3757483 bytes, checksum: 369720c360cc4dec0417fd66b15d21f8 (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: A área de estudo situa-se o Vale do Ribeira, região sul do Estado de São Paulo e nordeste do Estado do Paraná, dentro da Faixa de Dobramentos Apiaí e comporta depósitos de chumbo e zinco. Esteve sob a influência das atividades de mineração de chumbo e de uma usina de refino dos minérios que eram produzidos nas minas da região até o final de 1995. A área exibe solos enriquecidos em As e metais pesados, derivados do intemperismo de rochas metassedimentares e metabásicas hospedeiras de mineralizações. O presente trabalho foi desenvolvido visando demonstrar à evolução dos processos erosivos e está estruturado através de quatro abordagens. Primeiramente, através de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicou-se o modelo EUPS (Equação Universal de Perda de Solo), tendo como saída do modelo mapas potenciais de erosão. A segunda abordagem foi à modelagem espaçotemporal baseada em autômatos celulares como ferramenta de análise das mudanças de uso do solo, incrementado pela análise de demandas pela cadeia de Markov, e com cálculo de preferências de alocação através da Regressão Logística. Gerou-se a evolução do uso do solo de 1990 a 2010, demonstrando que há um aumento nas áreas com solos expostos, fazendo-se necessário o uso de práticas conservacionistas. Sabendo que a erosão é um problema grave, a terceira abordagem buscou quantificar a produção de sedimentos utilizando os caminhos do escoamento com auxílio do modelo numérico do terreno. Como resultado, obteve-se mapas temporais de perdas de sedimento, sendo possível quantificar as áreas com altas perdas e sua relação com a anomalia natural existente na área de estudo. Finalmente, com o intuito de reconhecer padrões em solos, realizou-se modelagem espacial em dados multifonte através de redes neurais artificiais. Foi possível reconhecer a assinatura dos padrões nos mapas multifonte e em áreas onde não se tem análises geoquímicas. Para validação desta modelagem, realizou-se o mesmo procedimento para dados de chumbo em sedimentos de corrente, que abrangem uma área maior de amostragem, mostrando-se coerentes com as áreas obtidas para solos.
Abstract: This paper comprises an experiment to map hidden patterns in multi-source data that could be associated with Pb geochemical soil anomalies. The study area is confined between the Apiaí Fold-Belt, hosts numerous Pb and Zn deposits; it was under the influence of regional Pb mining and Pb refinery factory activities until 1995; and exhibits soils enriched in Pb, As and other heavy metals yielded from the supergenic alteration of metavolcanic and metasedimentary rocks that host the metallic mineralizations. Using Neural Networks available in the ArcSDM (Arc Spatial Data Modeler) package, it was demonstrated that there is a signature indicated by the data that agrees with anomalous concentrations of Pb in soil over control areas. This signature was also detected in sectors for which no soil geochemical surveys were available, but a regional stream sediment survey. This survey also revealed a coincidence among tracts with local multi-source signatures and high concentration in Pb, indicating the consistency of the pattern against both soil and stream sediment Pb anomalies. This results have several implications to the use of scarcely spaced sampling geochemistry to detect patterns that can be linked to environmental risk areas.
Doutorado
Metalogenese
Doutor em Ciências

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Gamez, Molina Beatriz. "Molecular mechanisms regulating osteoblast differentiation: miR-322/Tob2 and PI3K/SMAD networks." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2015. http://hdl.handle.net/10803/398891.

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Abstract:

We propose a molecular description of the mechanism whereby the osteogenic master gene Osx is controlled post-transcriptionally through a mechanism driven by miR-322/Tob2, strongly suggesting that control of specific mRNA decay is relevant in bone development and homeostasis. miR-322 has been previously studied together with miR-503 in myogenesis as promoters of cell cycle quiescence and differentiation by down-regulation of Cdc25A. Our results also show that, after differentiation by BM P-2, the miR-322 level progressively decreases in C2C12 and MC3T3-E1 cells and primary cultures of BM-MSCs. We have mentioned the up-regulated expression of osteogenic transcription factors during BMP-2 treatment. Then, miR-322, by means of Tob2 down-regulation, adjusts the expression levels of some of these factors, particularly Osx. This profile seems to allow the transcriptional up-regulation of the osteogenic transcription factors, whereas miR-322 may later exert a regulatory mechanism that allows fine-tuning of bone homeostasis. Tobi and Tob2 proteins constitute a Tob subfamily and belong to the BTG/Tob antiproliferative factor protein family. Tob genes have emerged as key players in mediating post-transcriptional gene expression by regulating mRNA deadenylation and therefore cytoplasmic mRNA levels. Our results suggest that new target genes displaying compatible Tob-interacting secondary structures at their 3'-UTR could be subjected to specific mRNA repression by Tob family members, as we suggest here for Osx. These data are in agreement with previous research showing that, although Tobi knock-out mice are born without apparent phenotypic abnormalities, Tobi-deficient adult mice were shown to have higher bone mass compared with wild-type mice. It has been shown that Tob proteins can interact with CPEB2-4 and specifically intensify the rapid decay of particular transcripts. Their RNA-binding domains recognize mRNAs with specific secondary structures containing U-rich loops and interact with single-stranded uridines as well as double-stranded stems present in the 3'-UTR of the target mRNA. Recent studies showed Tobi interaction with cytoplasmic CPEB2-4, which negatively regulate the expression of a target by tethering to specific mRNA and mediating recruitment of the deadenylase Cnot7, leading to specific mRNA decay. The Osx 3'-UTR contains secondary structures with a stem-loop structure similar to those bound by CPEB2-4. Our RNA pulldown analysis showed that these sequences are directly bound by CPEB proteins and Tob2. Thus, in view of our results, we hypothesize that Osx mRNA could be bound by Tob2 and CPEB2-4 and, as a consequence, specifically degraded. Future work is necessary to discern which CPEB-like proteins are involved in the interaction between Tob2 and stem-loop structures in the 3'-UTR of Osx and other osteogenic genes. 2. Class I PI-3-Kinase signaling is critical for bone formation through regulation of SMADi activity in osteoblasts The present work reveals that PI3Ka and (3 isoforms are major regulators of osteoblast differentiation and survival. Deletion of either p110alpha and/or piio6 impairs osteoblast differentiation by decreasing the expression of key osteoblast-determining transcription factors and their transcriptional targets. More importantly, these results establish a network of molecular events that integrate distinct osteogenic inputs such as IGFi, Wnts and BMPs. Signals from these cytokines converge on GSK3 inhibition and higher SMADi levels, which confers a larger response to the osteogenic BMP action on osteoblasts. Our results confirm that p110alpha is critical for early bone formation and development and further demonstrate this requirement for postnatal bone homeostasis. Deletion of p110alpha during early bone development causes an osteopenic phenotype in bones of both endochondral and intramembranous origin. We also took advantage of an inducible Cre system to delete p110alpha at 1-2 days of age, when bone architecture is already established and BMD and cortical thickness were approximately 4o-5o% of that of adult mice. Postnatal p110alpha deletion also led to a significant loss of either calvarial, cortical or trabecular bone at 12 weeks of age. When p110alpha was deleted, although a slow proliferation rate and higher sensitivity to apoptosis was seen in cultured osteoblasts in vitro, there were no significant changes in the total number and proliferation rate of osteoblasts in bones of prim-deficient mice. These data mirror those previously obtained in Pten-deficient mice. Moreover, deletion of p1106 did not increase sensitivity to apoptosis in osteoblasts, but it also produced a strong bone phenotype. In our mouse model, lack of PI3K isoforms leads to similar changes in the expression of osteoblast-specific transcription factors in calvaria, long bone and osteoblast cultures. Whereas Runx2 expression was significantly reduced only after deletion of both p110alpha and piio6, Osx expression was strongly suppressed in all cases. OSX has been shown to transcriptionally regulate the expression of Cohal, Ibsp, Bglap and Fmod. Thus, lower levels of OSX could account for impaired osteoblast maturation and function, through decreased transcription of these genes.. GSK3 is a multifunctional kinase that is constitutively active and negatively regulated by numerous signaling pathways such as PI3K/AKT and canonical Wnt. Evidence suggests a negative role for GSK3 activity in osteogenesis. Our data identified GSK3 activity as a novel node of integration for multiple osteogenic signals. Previous studies have shown that MAPK and GSK3 pathways can interfere with BMP signaling. SMADi is sequentially phosphorylated on its linker region by MAPKs and GSK3. The latter modification primes for the recognition and polyubiquitination of SMAD1 by the SMURF1 and -2 E3 ubiquitin ligases. Thus, GSK3-regulated cellular levels of SMAD1 integrate signals from PI3K activators and Wnts with those of the BMPs to give a coordinated osteogenic readout. Our results conclude that genetic or pharmacological inhibition of PI3K blocks the inhibitory phosphorylation of GSK3 and regulates SMAD1 protein stability. These effects on SMADi levels were partially reversed by pharmacological inhibition of GSK3. The effects on osteoblast-specific gene expression could be reversed by ectopic expression of exogenous SMAD1. Further cooperation comes from the fact that GSK3 activity also governs nuclear levels of (3-catenin. Moreover, SMAD1 and 13-catenin transcriptionally cooperate in key osteogenic gene promoters. Thus, the present findings represent a molecular framework to understand the mounting evidence showing cooperative activation of osteoblast differentiation and function by IGFs, Wnts and BMPs.
En esta tesis se han estudiado y demostrado distintos mecanismos moleculares involucrados en la diferenciación osea. Los microRNAs emergieron hace pocos años como reguladores post-transcripcionales presentes en todos los procesos biológicos. En esta tesis se describe el microRNA-322 como un miRNA reprimido durante el tratamiento con BMP-2 en células osteoblásticas y se detalla cómo éste actúa sobre el extremo 3'-UTR del mRNA de Tob2, produciendo su degradación. TOB2 es una proteína que forma parte de la familia de proteínas antiproliferativas TOB2/BTG. Tob2 se ha descrito como mediador de modificaciones post-traduccionales regulando la deadenilación general de los mRNAs. A demás, se ha visto que participa acelerando específicamente la degradación de determinados mRNAs al unirse a proteínas CPEBlike (CPEB2-4). En la presente tesis se describe el mecanismo por el cual el miR-322 degrada específicamente Tob2 y lo retiene de ejercer su función específica sobre Osterix. El uso de inhibidores específicos y los estudios con ratones mutantes existentes hasta el momento sugerían un papel importante para la proteína PI3-quinasa en el desarrollo y mantenimiento óseo. En esta tesis se describen los fenotipos derivados de la deleción específica en osteoblastos de las isoformas más abundantes en hueso (p110alpha, p 1 10beta y p 1 10alpha/beta). La ausencia de cualquiera de las subunidades catalíticas de PI3K se traduce en una reducción de masa ósea cuando los fémures de dichos ratones son analizados por microtomografia computerizada (micro-CT). El estudio in vitro de osteoblastos primarios obtenidos de los mismos ratones muestran una disminución de los principales genes osteogénicos a nivel de mRNA y proteína, concluyendo que la deficiencia de PI3K en la célula provoca una menor diferenciación osteoblástica. PI3K regula, a través de la fosforilación de AKT, un gran número de efectores. Entre ellos está GSK3, quinasa que se fosforila e inactiva en respuesta a PI3K. Estudios anteriores a esta tesis describen cómo GSK3 fosforila la región "linker" de Smadl (proteína efectora de la vía de BMPs), marcándola para degradación. En concordancia con dichos trabajos, tanto los ratones como los osteoblastos primarios defectivos en PI3K presentan menor cantidad de SMAD1 y de SMAD1 fosforilado, constituyendo así una mecanismo en el cual la falta de PI3K, a través de una menor inactivación de GSK3, aumentaría la degradación de Smads. Dicho mecanismo describe un eje PI3K-GSK3-SMAD en el que la deficiencia de PI3K conlleva a un desarrollo óseo deficitario.

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Gruber, Vilson. "Sistema de monitoramento remoto baseado em rede de celular GSM/GPRS para gerenciamento de desgaste de pastilha de freio e vibração da torre em aerogeradores." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2007. http://hdl.handle.net/10183/77204.

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Abstract:

Com a necessidade da obtenção da informação ser disponibilizada em vários locais simultaneamente, mostrando resultados on-line, faz com que as redes de comunicação de dados estejam cada vez mais presentes no dia-a-dia das pessoas e das empresas obrigando a constante busca por novas técnicas e meios de estabelecer essa comunicação. Disponibilizar sistemas de monitoração, supervisão e controle de dados on-line em máquinas e equipamentos em tempo real, não é uma tarefa nada fácil. Na estratégia de investimento, a escolha apropriada da rede e o meio de estabelecer essa comunicação na integração dos diversos equipamentos distribuídos em locais diferentes (remotos) é um fator importante para o sucesso dos dados que se queiram monitorar. O presente trabalho mostra as tecnologias de comunicação sem fio – Wireless e Celular através de uma pesquisa e estudo de caso feito em Laboratório da UFRGS e Faculdade SATC com a criação de um protótipo de uma interface de aquisição de dados utilizando a rede celular GSM/GPRS para simular a transmissão e recepção de dados para o monitoramento remoto de 02 (duas) variáveis aqui definidas como vibração da torre e desgaste de pastilha de freio em aerogerador de pequeno porte. Os dados aqui estudados mostram resultados que podem ser úteis para qualquer empresa que planeje implantar um sistema de monitoramento remoto através da Rede Celular (GSM/GPRS). Apesar de no experimento ter sido utilizado variáveis de um aerogerador, são mostradas outras aplicações possíveis de monitoramento remoto utilizando-se o canal de comunicação ar.
With the need to obtain the information be made available in several places simultaneously, showing results online, means that the networks of communication of data are increasingly present in the day-to-day of people and businesses requiring the constant search for new techniques and means to establish such communication. Enabling systems for monitoring, surveillance and control of data online in machinery and equipment in real time, nothing is not an easy task. In investment strategy, the choice of appropriate network and the means to establish this communication in the integration of the various equipment distributed in different locations (remote) is an important factor for the success of the data that we want to track. The present work shows the wireless communication technologies-Wireless and Mobile through a search and case study done in the laboratory and UFRGS and SATC College with the creation of a prototype of an interface for data acquisition using the GSM / GPRS cellular network to simulate the transmission and reception of data to the remote monitoring of 02 (two) variables here defined as vibration of the tower and wear of the brake chip in wind power of small. The data studied here show us results that can be useful for any business that plan deploy a system for remote monitoring via the Network Mobile (GSM / GPRS). Although the experiment have used variables of a wind power, are shown other possible applications of remote monitoring using the channel of communication wireless.

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Gruber, Vilson. "Modelo de sistema para aquisição e monitoração de dados remotos utilizando sensores e redes de celular 3G aplicado em um pequeno aerogerador." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/147962.

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Abstract:

Esta Tese apresenta o desenvolvimento de um modelo de sistema capaz de monitorar, adquirir, armazenar e transmitir dados remotamente utilizando diversos sensores e rede de celulares 3G para ser aplicada no projeto de pequenos aerogeradores, tendo como meta gerar um produto que apresente boa relação custo/eficiência, com emprego de materiais e processos de manufatura adaptados à realidade mundial. É apresentado um novo modelo de sistema para aquisição de dados, baseado na integração das novas tecnologias da informação e comunicação e de técnicas de processamento analógico e digital de sinais, visando estudar o desempenho de parâmetros gerados em um pequeno aerogerador de bancada. Através deste modelo será possível monitorar continuamente, dentro dos intervalos previstos de amostragem, a ocorrência de mudanças dos parâmetros analisados através de sensores instalados no aerogerador. Os resultados das análises destes sensores podem ser adquiridos e transmitidos remotamente através da Rede 3G, diretamente para uma sala de operações ou ainda ser disponibilizada na WEB através das novas tecnologias e mídias sociais. As informações aqui estudadas mostram resultados que podem ser úteis para qualquer segmento do mercado e para todas as áreas científicas, econômicas e ambientais, que queiram conhecer e aplicar o modelo de um sistema de aquisição e monitoração de dados para o gerenciamento de aerogeradores de pequeno porte. Apesar de no experimento ter sido utilizado variáveis de um aerogerador, são mostradas outras aplicações possíveis de aquisição de dados, monitoramento e experimentos remotos utilizando-se o canal de comunicação celular 3G e a integração das novas tecnologias de informação e comunicação.
This thesis presents the development of model system that can monitor, acquire, store and transmit data remotely using various sensors and 3G cellular network to be applied in the design of small wind turbines, aiming to generate a product that presents a cost-efficient through use of materials and manufacturing processes adapted to the reality world. It presented a new model system for data acquisition based on the integration of new information technologies and communication and processing techniques of analog and digital signals, to study the performance of parameters generated in a small wind turbine bench and remote. Through this model will be possible to monitor continuously, within the ranges provided for sampling, the occurrence of changes of parameters measured by sensors installed in the turbine. The results of analysis of these sensors can be acquired and transmitted remotely via the 3G network, directly to an operating room or be available on the Web with new technologies and social media. The information studied here show results that may be useful for any market segment and for all scientific, economic and environmental issues, willing to learn and apply the model of an acquisition system and data monitoring for management of small wind turbines. Although the experiment has been used variables of a wind turbine, are shown other possible applications of data acquisition, remote monitoring and experiments using the 3G mobile communication channel and the integration of new information technologies and communication.

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Campos, Junior Henrique de. "Muito além da voz: panorama e desenvolvimento do negócio da indústria do entretenimento móvel no Brasil." reponame:Repositório Institucional do FGV, 2007. http://hdl.handle.net/10438/2334.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 3 166828.pdf.jpg: 17567 bytes, checksum: 7f485b2b4a237445785df07a12d78eb2 (MD5) 166828.pdf: 2474499 bytes, checksum: 8999bcfc7299e8dac91739086d479cac (MD5) 166828.pdf.txt: 623182 bytes, checksum: 75056435703cc0e613ed5c6febfcd68e (MD5) Previous issue date: 2007-02-23T00:00:00Z
Nesta dissertação é apresentado o atual estágio da Indústria de Entretenimento Móvel no Brasil, com base numa análise do setor de telefonia celular e da sua interação com a indústria do entretenimento. Para isso, discutem-se as principais características e dificuldades encontradas, por esses dois setores, na tentativa de implementação e gerenciamento de um modelo de negócios adequado à Indústria de Entretenimento Móvel. Realizou-se uma pesquisa exploratória, qualitativa, na qual foram efetuadas entrevistas com representantes da telefonia móvel e fornecedores de conteúdo de entretenimento no Brasil. Também foram analisados documentos secundários, tais como dados dos dois setores investigados disponíveis em websites e reportagens em revistas de negócios. Observou-se que, devido a uma relativa saturação do mercado de voz, o setor de telefonia celular, no Brasil, vem tentando ampliar suas receitas, direcionando-se para produtos da indústria do entretenimento. Essa junção vem resultando em um tipo novo de indústria. O avanço tecnológico foi determinante para essa interação através da evolução dos telefones celulares, que incorporaram novos recursos multimídia transformando-se numa nova mídia, com o surgimento do protocolo de Internet (TCP/IP). Com a tecnologia disponível, as duas indústrias começaram a ter interesses recíprocos: a indústria de telefonia móvel buscando oferecer novos serviços a seus usuários, visando o aumento do ARPU (Average Revenue per User); e a indústria de entretenimento buscando uma nova mídia para vender seus produtos, principalmente jogos, músicas e vídeos digitais. Entretanto, essas indústrias se posicionaram em bases diferentes, apesar de serem indústrias de serviços: a indústria de telefonia móvel, no Brasil, tem sua base na venda de mercadorias comoditizadas, tanto com minutos de voz quanto pela troca de dados; já a indústria do entretenimento tem o valor imaterial e intangível muito forte na composição do preço de troca de seus produtos. As diferentes formas de fazer negócios dessas duas indústrias têm gerado dificuldades na solidificação do que se convencionou chamar, no ambiente mercadológico, por “modelo de negócios”. 9 O desenvolvimento de modelos de negócios que responda às necessidades das duas indústrias é, segundo os entrevistados, o principal obstáculo para o aproveitamento do potencial da Indústria de Entretenimento Móvel. Essas diferenças constituem-se no principal argumento, deste autor para considerar a Indústria de Entretenimento Móvel separada de suas indústrias formadoras, criando uma 'nova indústria'.
In this dissertation it’s presented the current stage of the Mobile Entertainment Industry in Brazil, based on an analysis of Mobile Phone Industry and its interaction with Entertainment Industry. Thereto, it’s discussed main characteristics and difficulties found, by these two industries, trying to implement and manage a feasible business model for MEI. It’s been carried out an exploratory qualitative research when Brazilian mobile phone and entertainment content providers representatives were interviewed. Secondary documents were also analyzed – as data for the two investigated industries available in websites and business magazines articles. It was observed that, due to relative voice market saturation, the Mobile Phone Industry, in Brazil, is trying to increase its revenue, focusing on Entertainment Industry products. This merge is resulting in a new type of industry. Technology development was crucial for this interaction with technology evolution of mobile phones, incorporating multimedia features, turning itself into a new media, with the emergence of the Internet Protocol (TCP/IP). With the available technology, the two industries began to show mutual interest: the Mobile Phone Industry searching for new services to its users, looking for ARPU (Average Revenue per User) enhancements; and Entertainment Industry in quest of a new media to sell its products, specially games, digital music and videos. However, these two industries has positioned themselves into different bases, despite of been service industries: Mobile Phone Industry in Brazil, has based its revenue in the merchandise of commodities, as voice minutes or data exchange; yet, the Entertainment Industry has immaterial and intangible value strongly influencing the price of their products. However, different ways of doing business of these two industries are causing difficulties in the solidification of what is uselly called, in the business environment, “business model”. The development of business models that respond to the needs of the two forming industries are, according to the interviews, the main obstacle for the full potential employment of the Mobile Entertainment Industry. These differences comprise the main argument, of this author, to consider Mobile Entertainment Industry separated from its constitutive industries, generating it a ‘new industry’.

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Martins, Alex. "Sincronismo entre redes neurais com topologia de acoplamento do tipo Newman-Watts." Universidade Presbiteriana Mackenzie, 2011. http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/1416.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alex Martins.pdf: 1863982 bytes, checksum: 63a3f4efd397697e6bc129fa070520d5 (MD5) Previous issue date: 2011-10-19
Synchronization can be understood as a temporal organization of events, able of emerging in complex systems, as neural networks. Here, random graph and cellular automaton (CA) are used to represent neural networks, in order to investigate the occurrence of synchronism in such networks. The network coupling topology is of Newman-Watts type, formed by regular lattice with additional random connections. Two parts with this structure are connected by random links. Results obtained from numerical simulations with this model indicate variety of oscillatory behavior: there are cases in which both parts oscillate with equal, multiple and submultiple periods; and cases without oscillation. Investigations were performed concerning the relation among oscillatory behavior and maximum activity, the time to reach such an activity, the minimum average path length, size of the network, the percentage of random connections added and the rules of the CA state transition. Synchronous behavior was found in more than 75% of 28000 simulations accomplished. The system dynamics is influenced more by variations on the number of time steps in which a cell remains firing than by alterations on the lattice size or on the percentage of the randomly added links.
Pode-se entender sincronismo como uma organização temporal de eventos, possível de emergir em sistemas complexos, como redes neurais. Aqui, usam-se grafo aleatório e autômato celular (AC) para representar redes neurais, a fim de investigar a ocorrência de sincronismo em tais redes. A topologia de acoplamento da rede é do tipo Newman-Watts, formada por uma grade regular com ligações aleatórias acrescentadas. Duas partes com essa estrutura são conectadas por ligações aleatórias. Resultados obtidos por simulações numéricas com esse modelo indicam diversidade de comportamento oscilatório: há casos em que as duas partes oscilam em períodos iguais, múltiplos e submúltiplos; e casos sem oscilação. Investigaram-se as relações entre comportamento oscilatório e a atividade máxima, o tempo para se alcançar essa atividade, o comprimento do caminho mínimo médio, o tamanho da rede, a porcentagem de ligações aleatórias adicionadas, e as regras de transição de estado do AC. Comportamento síncrono foi encontrado em mais de 75% das 28.000 simulações realizadas. A dinâmica do sistema é mais influenciada por variações no número de passos de tempo em que a célula permanece disparando do que por alterações no tamanho do reticulado ou no percentual das ligações aleatórias adicionais.

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Meirelles, Gabriela Vaz. "Estudos estruturais e funcionais das proteínas cinases humanas Nek1 e Nek6." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/314351.

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Abstract:

Orientador: Jorg Kobarg
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-08-18T17:04:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meirelles_GabrielaVaz_D.pdf: 11269390 bytes, checksum: bfd22a079ffc68a78b96b3e50dd60b1c (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: A proteína NIMA foi identificada e caracterizada funcionalmente em Aspergillus nidulans como sendo uma serina/treonina cinase critica para a progressão do ciclo celular. As Neks (NIMA-related kinases) constituem uma família de cinases composta por 11 membros em mamíferos, que compartilham 40-45% de identidade com a proteína NIMA no domínio catalítico N-terminal. As Neks estão associadas a funções do ciclo celular e diversas patologias, o que as torna potenciais alvos quimioterápicos. Mutações no gene da Nek1 levam ao desenvolvimento da doença renal policistica e ao aparecimento de diversos efeitos pleiotrópicos, sugerindo sua participação em vias reguladoras de vários processos celulares. A Nek6, por sua vez, e ativada durante a mitose, e a super-expressão de mutantes inativos ou a sua depleção por RNAi produz células exibindo defeitos no fuso, anormalidades nucleares, parada na metáfase e apoptose. A Nek6 humana foi recentemente associada a carcinogênese, mas, assim como para a maioria das Neks, sua estrutura molecular, parceiros de interação e vias de sinalização permanecem ainda desconhecidos. Nesse trabalho, introduzimos a hNek6 como uma hub no interactoma humano. Uma extensa comparação de bancos de dados baseada em analises de conectividade mostrou que o quinoma humano e enriquecido em hubs. Nossas redes de interação incluem um amplo espectro de novos parceiros de interação para a hNek6 identificados em screenings de duplo - hibrido em levedura, classificados em 18 categorias funcionais. Alguns novos parceiros de interação da hNek6 são também possíveis substratos e, ainda, colocalizam com a hNek6 e ?-tubulina em células humanas, apontando para uma possível interação centrossomal. Os diversos parceiros de interação conectam a hNek6 a novas vias, como a sinalização de Notch e a regulação do citoesqueleto de actina, ou fornecem novas pistas de como a hNek6 poderia regular vias previamente propostas, como ciclo celular, reparo de DNA e sinalização do NF-?B. Alem disso, obtivemos o primeiro modelo estrutural de baixa resolução para a hNek6 a partir de SAXS. Analises estruturais revelaram que a hNek6 e um monômero em solução, apresentando uma conformação predominantemente globular, mas levemente alongada. Particularmente, a curta região N-terminal desordenada da hNek6 e importante para mediar as interações com seus parceiros. No caso da hNek1, observamos que ela interage com Fez1 e Clasp2 através de seus motivos coiled-coil, e colocaliza com essas proteínas em uma região candidata ao centrossomo
Abstract: NIMA was identified and functionally characterized in Aspergillus nidulans as a critical Ser/Thr kinase for cell cycle progression. The mammalian Neks (NIMA-related kinases) represent an evolutionarily conserved family of 11 serine/threonine kinases that share 40-45% identity with NIMA N-terminal domain. Neks are associated to cell cyclerelated functions and diverse pathologies, which highlight them as potential chemotherapeutic targets. Nek1 gene mutations lead to the development of polycystic kidney disease and the emergence of several pleiotropic effects, suggesting its involvement in pathways regulating various cellular processes. Nek6, in turn, is activated during mitosis, and overexpression of inactive mutants or its depletion by iRNA produces cells exhibiting mitotic spindle defects, nuclear abnormalities, metaphase arrest and apoptosis. Human Nek6 was recently found to be linked to carcinogenesis, but as for the majority of Neks, the molecular structure, interacting partners and signaling pathways remain elusive. Here we introduce hNek6 as a hub kinase in the human interactome. We performed a broad databank comparison based on degree distribution analysis and found that the human kinome is enriched in hubs. Our networks include a large set of novel hNek6 interactors identified in our yeast two-hybrid screens, classified into 18 functional categories. Some novel interactors are also putative substrates and colocalized with hNek6 and ?-tubulin in human cells, pointing to a possible centrosomal interaction. The interacting proteins link hNek6 to novel pathways, e.g. Notch signaling and actin cytoskeleton regulation, or give new insights on how hNek6 may regulate previously proposed pathways such as cell cycle, DNA repair and NF-?B signalings. Furthermore, we obtained the first low-resolution structural model of hNek6 by SAXS. Structural analysis revealed that hNek6 is a monomer in solution with a mostly globular, though slightly elongated conformation. Notably, we found that hNek6 unfolded short N-terminal region is important to mediate the interactions with its partners. In the case of hNek1, we found that it interacts with Fez1 and Clasp2 through coiled-coil motifs and colocalizes with these proteins in a candidate centrosomal region
Doutorado
Bioquimica
Doutor em Biologia Funcional e Molecular

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Moya, Osorio Diana Pamela 1985. "Simulador para avaliação da eficiência espectral média de redes celulares na presença de interferência de co-canal." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258823.

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Abstract:

Orientador: Celso de Almeida
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-19T04:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoyaOsorio_DianaPamela_M.pdf: 1282063 bytes, checksum: 0bd5600058b4051f103c6622f93e5cc4 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Na próxima geração de redes celulares, a ICC (Interferência de Co-Canal ) constitui a causa principal para a degradação do desempenho, especialmente para os usuários na borda da célula, o que é um grande obstáculo para alcançar amplas áreas de cobertura e alta eficiência espectral. Neste trabalho, o desempenho do enlace reverso de uma rede celular em termos da eficiência espectral média e na presença de ICC é avaliado mediante uma simulação semi-analítica. Foram considerados dois cenários, canal AWGN(Additive White Gaussian Noise) e canal com desvanecimento plano do tipo Rayleigh, além de um modelo de propagação com perda de percurso exponencial. A avaliação é feita para fatores de reuso clássicos e modulações M-QAM (Multi-Level Quadrature Amplitude Modulation). Considera-se também uma estratégia de controle de potência e modulação adaptativa baseada na SIR (Signal-to-Noise Interference) e a BER (Bit Error Rate). Adicionalmente, é analisada a utilização de arranjo de antenas para diminuição dos efeitos da interferência e técnicas de diversidade para mitigação dos efeitos do desvanecimento
Abstract: In the next generation of wireless cellular networks, the CCI (Co-Channel Interference) constitutes the primary cause of performance degradation, specially for cell edge users, which is a big obstacle to attain wide area coverage and high spectral efficiency. In this work, the performance of the uplink of cellular networks in terms of the mean spectral efficiency is evaluated through a semi-analytical simulation, by considering the presence of CCI. It was considered two sceneries, an AWGN (Additive White Gaussian Noise) channel and a Rayleigh flat fading channel, as well as an exponential pathloss propagation model. The evaluation is done for classical reuse factors and M-QAM (Multi-Level Quadrature Amplitude Modulation) modulations. It is also considered a power control strategy and adaptive modulation based on the SIR (Signal-to-Noise Interference) and BER (Bit Error Rate). Besides, it is analyzed the utilization of an antenna array to reduce the interference effects and diversity techniques to mitigate fading effects
Mestrado
Telecomunicações e Telemática
Mestre em Engenharia Elétrica

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Marques, Leandro Bento Sena. "Algoritmos de escalonamento e de handoff para redes 3G e 4G." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261153.

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Abstract:

Orientador: Shusaburo Motoyama
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-17T02:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_LeandroBentoSena_D.pdf: 3039404 bytes, checksum: 84c76813ec2349c45ae1c49f833c31d4 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de desempenho dos enlaces diretos dos sistemas CDMA 1xEVDO RA, UMTS/HSDPA e WiMAX com ênfase em escalonadores de dados e nos novos critérios de aceitação de tráfego handoff horizontal e vertical para redes 3G e 4G. Estes novos critérios de aceitação de tráfego handoff horizontal e vertical levam em conta a ocupação do enlace, a ocupação do buffer, a potência do sinal recebido (RSS) e o tamanho do quantum (DRR) como parâmetros para a decisão do processo de handoff. Além disso, o estudo considera os escalonadores de dados Max C/I (Maximum Carrier Interference), DRR (Deficit Round Robin), PF (Proportional Fair), Pr (Prioritário) e a nova proposta Pr/PF (Priority Proportional Fair). Os critérios combinados aos escalonadores são avaliados pormeio de métricas de QoS em função da chegada de tráfego HTTP interno ou em handoff. Os resultados mostraram que conforme o critério e o escalonador adotados, podem assegurar a QoS dos sistemas móveis e ainda aceitar uma boa quantidade de tráfego handoff. O estudo é baseado em simulações computacionais através da ferramenta de software Matlab
Abstract: This work presents a performance study of the forward links of CDMA 1xEV-DO RA, UMTS/HSDPA and WiMAX systems with emphasis on data schedulers and new criteria for horizontal and vertical handoff traffic acceptance in the 3G and 4G networks. These new criteria for horizontal and vertical handoff traffic acceptance take into account the link occupation, the buffer occupation, the received signal strength (RSS) and the size of quantum (DRR) as inputs for decision of handoff process. Moreover, the study considers the data schedulers Max C/I (Maximum Carrier Interference), DRR (Deficit Round Robin), PF (Proportional Fair), Pr (Priority) and the new proposal Pr/PF (Priority Proportional Fair). The criteria combined with the data schedulers are evaluated using QoS metrics in function of internal HTTP traffic or handoff traffic. The results showed that depending on the chosen criterion and scheduler, it is possible to assure the QoS of mobile systems and still accept a good amount of handoff traffic. The study is based on computer simulations through Matlab software tool
Doutorado
Telecomunicações e Telemática
Doutor em Engenharia Elétrica

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Protachevicz, Paulo Ricardo. "ESTUDO DA FAIXA DINAMICA EM REDES NEURONAIS MODELADAS POR AUTOMATO CELULAR." UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, 2016. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/852.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Protachevicz.pdf: 7453134 bytes, checksum: a689d444f78c24e110cb4b4ee9993484 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23
Cellular automata are mathematical models that can be used, among other things, to describe neuronal firing and interactions between neurons. They are simpler than coupled map lattices and oscillator chains, since cellular automata are characterized by discrete space, time, and state variables. The state variables are updated simultaneously according to the values of the variables in their neighborhood, by using deterministic or stochastic rules. The main goal of this work is the investigation of the dynamic range in a neuronal network modelled by celullar automata. Dynamic range is characterized by the capacity of a biological system to discriminate the intensity of an external stimulus. It is a range of intensities for which receptors can encode stimuli. In order to study the dynamic range in a neuronal network modeled by cellular automata, we consider a deterministic evolution rule to describe the neuronal dinamics. To model the interactions between the neurons through chemical and electrical synapses we have used deterministic and non-deterministic rules. By means of this models, it was possible to analyze the influence of chemical synapses and chemical time delay on the dynamic range. For a network with only electrical synapses, which describes intraglomerular region of the olfactory bulb, we found that the addition of weighted chemical synapses may contribute to improve the system sensitivity in response to external perturbation, i.e., to increase the dynamic range of neuronal network. We also verified the existence of bistability regions of the average firing rate and this system behavior is directly related to the region for which there is an increase in the dynamic range value.
Os automatos celulares sao modelos matematicos que podem ser utilizados, entre outras coisas, para descrever o disparo neuronal e as interações entre os neuronios. Eles sao mais simples que redes de mapas acoplados e cadeia de osciladores, dado que os automatos celulares sao caracterizados por apresentar espa¸co, tempo e variaveis de estado discretas. Os estados das variaveis sao atualizados simultaneamente de acordo com os valores das variaveis de seus vizinhos, por uso de regras determinısticas e estocasticas. O principal objetivo deste trabalho ´e investigar a faixa dinamica de uma rede neuronal modelado por automato celular. A faixa dinamica e caraterizada pela capacidade de sistemas biologicos discriminar intensidade de estımulo externo. Sendo o intervalo de intensidades para qual os receptores podem decodificar um certo estımulo. A fim de estudar a faixa dinamica de uma rede neuronal modelada por automato celular, consideramos regras de evolucao determinısticas para descrever a dinamica neuronal. Para modelar as interacoes entre os neuronios atraves de sinapses quımicas e eletricas usamos regras determinısticas e nao determinısticas. Por meio destes modelos, foi possıvel analisar a influencia das sinapses quımicas e do tempo de atraso quımico sobre a faixa dinamica. Para uma rede com apenas sinapses eletricas, que descreve a regiao intraglomerular do bulbo olfatorio,encontramos que a adicao de sinapses quımicas com pesos ponderados pode contribuir para melhorar a sensibilidade do sistema a perturbacao externa, isto e, para aumentar o valor da faixa dinamica de uma rede neuronal. Tamb´em verificamos a existencia de regioes de biestabilidade para a taxa media de disparo e esse comportamento esta diretamente relacionado a regioes onde existe um aumento no valor da faixa dinamica.

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Filho, Humberto Antunes de Almeida. "Redes complexas em sistemas celulares e moleculares de plantas." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-17092018-102042/.

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Abstract:

Células estomáticas e reações metabólicas de plantas foram modelados por meio da teoria dos grafos neste trabalho; a distância entre estômatos vizinhos na folha foi adotada como parâmetro utilizado para a conectividade em redes onde os estômatos foram definidos como nodos. A direção da formação de produtos e substratos em reações metabólicas determinou a conectividade nas redes metabólicas, onde cada metabólito foi definido como um nodo. As redes de estômatos foram capazes de gerar uma grande quantidade de informação geométrica associada à distância entre os estômatos. Estas medidas se mostraram uma poderosa ferramenta para avaliar a plasticidade fenotípica em folhas de plantas. A adaptação de plantas a condições ambientais extremas, como altas taxas de umidade e grandes variações no tempo de exposição à luz, puderam ser quantificadas por parâmetros de redes. Parâmetros topológicos globais das redes metabólicas mostraram que elas possuem propriedades estatísticas e topológicas de redes livre escala, como nos seres vivos em geral. Entretanto, alguns parâmetros topológicos locais das redes como a medida hub-score, geram vetores de características que, se comparados entre plantas, geram informação filogenética. Além disso, nós comprovamos que é possível construir modelos que sugerem uma organização geral para o metabolismo, por meio de algorítmos de conectividade hierárquica. O algorítmo de k-cores foi usado para gerar camadas de conectividade nas redes metabólicas. A atribuição química dos metabólitos ao longo das camadas k-core, mostra que a hierarquia de conexões está associada a especialização do metabolismo. Isto sugere que o algorítimo também gera informação sobre a evolução da maquinaria metabólica. Portanto, o modelo para conectar elementos de uma rede metabólica adotado neste trabalho, traz informações naturais sobre as plantas, o que sugere que exista parâmetros físicos das reações metabólicas representados pelo modelo.
Stomatic cells and metabolic reactions were modeled by graph theory in this work. The distance between stomata was adopted as connectivity parameter in the networks where stomata were defined as nodes. The direction of formation from products and substrates in the metabolic reactions, determined the connectivity from the metabolic networks, where each metabolite was defined as a node. The networks of stomata were able to generate a large amount of geometric information based at distance between the stomata. These measures represented a powerful tool to evaluate the phenotypic plasticity in leaves of plants. Global topological parameters from plant the metabolic networks revealed that plant metabolic networks has the topology of free scale networks, as in living beings in general. However, some local topological parameters of the networks such as the hub-score, can be organized as characteristic vectors with differential phylogenetic information. In addition, we have shown that it is possible to construct models that suggest a general organization for the metabolism through algorithms with iterative percolation from network connectivity. The k-cores algorithm was used to generate layers of connectivity in the metabolic networks. The chemical assignment of the metabolites along the k-core layers shows that the hierarchy of connections is associated with specialization of metabolism. This suggests that the algorithm also generates information about the evolution of the metabolic machinery. Therefore, the model used to connect elements of the metabolic networks adopted in this work, brings natural information about the plants, which suggests that there are physical parameters of the metabolic reactions represented by the model.

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Moraes, Fausto da Silva. "Explorando interações em redes sociais online, comunicação dispositivo-a-dispositivo e estratégias de cache para uso eficiente de recursos em redes celulares." Universidade Federal de Goiás, 2016. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/6566.

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Abstract:

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-12-02T18:19:39Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fausto da Silva Moraes - 2016.pdf: 3698287 bytes, checksum: cbcf2894f028c54e60d90033a04bdc5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-13T15:32:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fausto da Silva Moraes - 2016.pdf: 3698287 bytes, checksum: cbcf2894f028c54e60d90033a04bdc5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2016-12-13T15:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fausto da Silva Moraes - 2016.pdf: 3698287 bytes, checksum: cbcf2894f028c54e60d90033a04bdc5e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-09
For the future of cellular networks is estimated a significant increase in the number of connected devices and the bulk data traffic, especially video content. That poses as a challenge for the next generation network. With the rise of new communications paradigm, D2D communication emerge as potential approach for cellular network data offloading, especially when paired with caching solutions within the network. Also, the impact of viral videos could be mitigated by proactively caching the contents being shared on Online Social Networks (OSNs). This work presents a new approach to proactive content cache for D2D-enabled networks, that is aware of users social interaction on OSN’s. Our proposal consists in the combination of user mobile and social informations to find the best located device to cache a content being shared online. Results obtained through simulation show that the proposed approach can improve offload rate, reduce energy consumption and provide a faster content access when compared with other work in literature.
As estimativas de um crescimento significativo do número de dispositivos conectados às redes sem fio e móveis, e do aumento do volume de dados trafegados, em especial o tráfego de conteúdo em vídeo, representam um desafio para a próxima geração de redes celulares. Com o surgimento de novos paradigmas de redes sem fio, a comunicação D2D (Dispositivo-a-Dispositivo) figura como uma abordagem promissora para permitir o descarregamento de dados da rede celular, principalmente quando aliada a técnicas de cache de conteúdo nos dispositivos dos usuários. Além disso, as informações de interações dos usuários em redes sociais online poderiam ser empregadas para suavizar o impacto dos vídeos virais sendo compartilhados entre os usuários, através de uma solução de cache proativa. Nesta dissertação, apresentamos uma proposta de cache proativo de conteúdo ciente às interações sociais online para redes com comunicação D2D. Em nossa proposta, determinamos de forma probabilística qual o melhor dispositivo para armazenar um conteúdo que esteja sendo compartilhado entre os usuários com base nas informações de contatos entre os usuários na rede D2D. Os resultados coletados com o simulador ns-3 mostram que a proposta apresentada pode melhorar o descarregamento de dados da rede celular, reduzir os gastos de energia dos dispositivos dos usuários, e fornecer tempos de transmissão de conteúdo menores, em comparação com outro trabalho da literatura,

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Cuevas, Rodríguez Gabriel Ignacio. "Modelo de Propagación Electromagnética en una Red Utran (Umts Terrestrial Radio Access Network)." Tesis, Universidad de Chile, 2009. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103521.

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Abstract:

En esta memoria se realiza un estudio de propagación de ondas electromagnéticas en una red de tercera generación 3G bajo el estándar UMTS. El trabajo está motivado por la necesidad de formalizar conceptos y procedimientos para el diseño de radio propagación en los sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación. El objetivo general es el estudio de la propagación de ondas electromagnéticas en el espacio en el espectro utilizado por la tecnología 3G, mediante la consideración de los factores que la dominan y los principales modelos que las caracterizan. Como resultado se propone un modelo que permita predecir el nivel de potencia en un terminal móvil considerando las variaciones espaciales que experimenta la señal de radio frecuencia propagada. Los objetivos específicos de este trabajo consideran entender el funcionamiento de una red 3G bajo el estándar UMTS y la realización de un modelo que permita obtener las pérdidas de trayectoria en ambientes de propagación indoor y outdoor de una onda de radio frecuencia. El modelo es validado haciendo uso de la red 3G de Entel PCS y analizando el grado de eficiencia por comparación con los valores medidos de potencia recibida. El estudio enfatiza los fundamentos teóricos a través de una presentación analítica acuciosa. A partir de estos elementos son estudiados los modelos de propagación de Walfisch, Bertoni y Xia para el espacio outdoor, diversos modelos para la penetración de edificio y el modelo de factor de atenuación para el espacio indoor. Con el fin de validar el funcionamiento del modelo propuesto, que se basa en los anteriores, se realizan diversas pruebas en la red con resultados satisfactorios. Es necesario destacar que el modelo propuesto difiere de los modelos utilizados normalmente, en que combina los casos de propagación outdoor e indoor, permitiendo conocer la propagación de la señal en todos los ambientes de su trayectoria. Se concluye que para utilizar el modelo para la planificación de estas redes se requiere realizar un compromiso entre los resultados del modelo y los experimentales en las áreas donde se aplique, junto con un análisis de los mecanismos de propagación. Como futuros estudios en el tema, se propone la evaluación experimental en un mayor número de casos del modelo de propagación propuesto. Además se plantea la asociación de diversos modelos con el fin de obtener parámetros que permitan realizar una evaluación comparativa con respecto a otras alternativas.

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Corrêa, Leonardo Garcia. "Memória associativa em redes neurais realimentadas." Universidade de São Paulo, 2004. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06122004-115632/.

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Abstract:

Nessa dissertação, é investigado o armazenamento e a recuperação de padrões de forma biologicamente inspirada no cérebro. Os modelos estudados consistiram de redes neurais realimentadas, que tentam modelar certos aspectos dinâmicos do funcionamento do cérebro. Em particular, atenção especial foi dada às Redes Neurais Celulares, que constituem uma versão localmente acoplada do já clássico modelo de Hopfield. Além da análise de estabilidade das redes consideradas, foi realizado um teste com o intuito de avaliar o desempenho de diversos métodos de construção de memórias endereçáveis por conteúdo (memórias associativas) em Redes Neurais Celulares.
In this dissertation we investigate biologically inspired models of pattern storage and retrieval, by means of feedback neural networks. These networks try to model some of the dynamical aspects of brain functioning. The study concentrated in Cellular Neural Networks, a local coupled version of the classical Hopfield model. The research comprised stability analysis of the referred networks, as well as performance tests of various methods for content-addressable (associative) memory design in Cellular Neural Networks.

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Borges, Fernando da Silva. "FAIXA DINÂMICA EM REDES NEURONAIS MODELADAS POR AUTÔMATOS CELULARES." UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, 2016. http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/865.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando da Silva Borges.pdf: 3003505 bytes, checksum: c77a390868c21644a0396314c4bf4e0e (MD5) Previous issue date: 2016-11-22
Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná
In this thesis, we use mathematical models to study the dynamic range of neural networks. The dynamic range is the difference between maximum and minimum levels of sensation produced by known stimuli. Using cellular automata to model neuronal dynamics and different network topologies with different types of synapses, we investigate for which conditions the dynamic range is enhanced. In a network where local connections represent the electrical synapses and nonlocal connections the chemical synapses, we analyze the dynamic range in function of the number of nonlocal connections and time delay between these connections. We find that the dynamic range is enhanced for neural networks with low time delay when the number of nonlocal connections increases. Furthermore, we propose a neural network model separated into two layers, where one layer corresponds to inhibitory and the other to excitatory neurons. We randomly distribute electrical and chemical synapses in the network in order to analyse the effects on the dynamic range. In our proposed model, the chemical synapses, that are directed, can be excitatory or inhibitory, while the electrical synapses are bidirectional. Through the mean-field approximation, we analytically calculate the dynamic range as a function of the model parameters. The values that we find are very close to the results obtained from simulations. We verify that electrical synapses have a complementary effect on the enhancement of the dynamic range. Finally, we found that electrical synapses on excitatory layer are responsible for this complementary effect, while the electrical synapses in inhibitory layer promote a small increase in the dynamic range value.
Nesta tese usamos modelos matemáticos para estudar a faixa dinâmica de redes neuronais. A faixa dinâmica é a diferença entre a resposta máxima e mínima produzida por um determinado estímulo. Utilizando autômatos celulares para modelar a dinamica neuronal e diversas topologias de redes com diferentes tipos de sinapses, investigamos para quais configurações a faixa dinamica ´e maximizada. Em uma rede onde conexões locais representam sinapses elétricas e conexões não locais as sinapses químicas, analisamos o que ocorre com a faixa dinamica quando varia-se a quantidade de conexões não locais ou um tempo de atraso entre essas conexões é considerado. Neste caso, verificamos que a faixa dinamica é maior para redes neuronais com valores baixos de atraso e aumenta com o acréscimo de conexões não locais. Além disso, propomos um modelo de rede de neurônios dispostos em duas camadas, uma excitatória e outra inibitótira, com sinapses química e elétricas distribuidas aleatoriamente. Neste modelo, as sinapses quimicas são direcionadas e podem ser excitatorias ou inibitórias, enquanto as sinapses elétricas são bidirecionais e apresentam apenas carater excitatorio. Fazendo aproximações de campo médio, calculamos analiticamente a faixa dinamica em função dos parametros do modelo. Os valores encontrados estão muito próximos dos obtidos por simulações e mostram que a faixa dinãmica é maximizada em pontos que dependem complementarmente das sinapses quimicas e elétricas. Finalmente, verificamos que as sinapses eletricas na camada excitatória sao responsaveis por esse efeito complementar, enquanto as sinapses elétricas na camada inibitoria promovem um pequeno acrescimo no valor da faixa dinamica.

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Justo, Marina Jeaneth Machicao. "Autômatos celulares caóticos aplicados na Criptografia e Criptoanálise." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-20092013-153518/.

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Abstract:

A teoria do caos estuda o tipo de comportamento, aparentemente aleatório, que apresentam alguns sistemas complexos sensíveis à perturbação dos seus parâmetros, como por exemplo sistemas dinâmicos, fractais, autômatos celulares, entre outros. Os autômatos celulares (ACs) são sistemas dinâmicos discretos que podem apresentar comportamentos caóticos a partir de regras simples. Os ACs tem sido empregados em diversas aplicações principalmente em simulações, mas também tem contribuído no reconhecimento de padrões, processamento de imagens e na Criptografia. A necessidade em transmitir informação de forma mais segura vem crescendo com a necessidade por novos algoritmos criptográficos. Paralelamente, os criptoanalistas vem progredindo constantemente na quebra e na procura de vulnerabilidades destes algoritmos, sendo necessaria a incursão de novas abordagens para atender estes desafios. Neste trabalho é proposto o desenvolvimento e avaliação de algoritmos criptográficos, assim como um novo método de criptoanálise, motivados pela adequação dos ACs caóticos com os princípios de confusão e difusão da Criptografia, seguindo critérios apropriados para a boa construção destes algoritmos, que são sintetizados em três partes: (i) Na proposta do algoritmo de cifra criptográfico baseado no AC caótico, foi sugerida uma estratégia de seleção de ACs em base a combinação de vários critérios como o expoente de Lyapunov, a entropia e a distância de Hamming; visando selecionar um AC apropriado para a geração de números pseudo-aleatórios usados no processo de encriptação/decriptação do algoritmo, o qual é validado por diversos testes de aleatoriedade. (ii) Foi proposto o algoritmo de hash criptográfico baseado numa abordagem híbrida dos ACs e as redes complexas, visando a construção de um algoritmo flexível e de bom desempenho. Os resultados alcançados por ambos os algoritmos criptográficos mostraram-se relevantes quando comparados com o estado da arte, com boas qualidades de segurança e um grande potencial para ser aplicados em problemas reais. (iii) Na proposta do método de criptoanálise foi sugerido traçar equivalências entre os sistemas criptográficos e os ACs caóticos visando explorar e analisar seu comportamento dinâmico, por meio da adaptação do algoritmo do expoente de Lyapunov dos ACs, cujos resultados permitiram encontrar padrões característicos nos modos de operação criptográficos. Os resultados obtidos mostraram que a abordagem dos ACs caóticos para desenvolver os algoritmos pode ser bastante útil em aplicações de Criptografia e Criptoanálise.
Chaos theory studies the apparently random behaviour from some complex systems with highly sensitive to the initial conditions, such as dynamical systems, fractals, cellular automata, among others. Cellular automata (CA) are discrete dynamical systems that may exhibit chaotic behaviour from simple rules. CA have been employed in many multidisciplinary applications, most of them in simulations systems, including pattern recognition, image processing and Cryptography. Nowadays, the development of new cryptographic algorithms is required in order to fulfil the increasing demand for secure transmission of confidential information. These algorithms are intensively analyzed, most of them broken by the cryptanalyst community. We proposed to develop two cryptographic algorithms: a block cipher and a hash function based on chaotic CA and its corresponding evaluation. We also proposed a new cryptanalysis methodology motivated by the strong relationship between the chaotic properties of CA and the cryptographic principles of confusion and diffusion, by following appropriate criteria to the proper design of these algorithms, which are summarized into three parts: (i) To proposed the block cipher proposed it was suggested a methodology to select a suitable CA to Cryptography by means of compounded measures such as the Lyapunov exponent, entropy and Hamming distance. Moreover, this selected CA is employed to generate pseudo-random numbers, which are further used in the encryption/decryption of the proposed block cipher and validated under several randomness tests. The results obtained by this cryptographic algorithm achieved similar and even higher performance when compared to others found in literature. (ii) The cryptographic hash function was developed using an hybrid approach of CA and complex networks, in order to build a flexible algorithm with acceptable performance when compared to conventional hash functions. In general, the results obtained from both cryptographic algorithms showed good security qualities and great potential to be applied in real problems. (iii) To proposed the cryptanalysis methodology it was suggested to draw parallels between cryptographic systems and CA, in order to explore and analise their dynamic behaviour. Hence, upon drawing such parallels, we have a means to adapt the Lyapunov exponent algorithm conceived in the framework of CA. Unexpectedly, the results obtained allow to discriminate among cryptographic modes of operation, which provides significant contributions to the field. Finally, we proved that the chaotic cellular automata approach can be quite useful in applications cryptography and cryptanalysis.

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Landou, Samir Kolawolé Akanni. "Optimization of 4G cellular networks for the reduction of energy consumption." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2015. http://repositorio.unb.br/handle/10482/20224.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-01T17:09:19Z No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-13T18:15:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5)
Made available in DSpace on 2016-05-13T18:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_SamirKolawoléAkanniLandou.pdf: 2034280 bytes, checksum: e8c84ed0e5485fb56994f5d26d16cb7b (MD5)
Com o crescimento das redes celulares e com o surgimento de novas tecnologias, o consumo de energia e a eficiência energética das redes celulares se tornaram mais importantes. Recentemente, as comunicações verdes têm recebido muita atenção, a fim de reduzir o consumo de energia e minimizar as emissões de dióxido de carbono (CO2). Neste trabalho, estamos interessados em métodos de eficiência energética que otimizam a redução do consumo de energia das redes celulares, especialmente alterando a potência transmitida de estações de base. Investigamos algumas soluções encontradas na literatura, a saber, o sleep mode e o cell zooming. Nós investigamos também o uso do Coordinated Multi-Point (CoMP), uma tecnologia de rádio de transmissão coordenada, a fim de melhorar a qualidade da rede. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
With the growth of cellular networks and emergence of new technologies, the power consumption and energy efficiency of cellular networks have become more important. Recently, green communications have received much attention in order to reduce the energy consumption and minimize the carbon dioxide (CO2) emission. In this work, we are interested in power efficiency methods which optimize the energy saving of the cellular networks especially altering the transmitted power of base stations. We investigate some solutions found in the literature, namely sleep mode and cell zooming techniques. We also investigate the use of Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission radio technology in order to improve the quality of the network. _______________________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ
Avec la croissance des réseaux cellulaires et l'émergence de nouvelles technologies, la consommation d'énergie et l'efficacité énergétique des réseaux cellulaires sont devenues plus importantes. Récemment, les communications vertes ont reçu beaucoup d'attention dans le but de réduire la consommation d'énergie et de réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Dans ce travail, nous nous intéressons à des méthodes d'efficacité de puissance qui optimisent l’économie d'énergie des réseaux cellulaires en altérant particulièrement la puissance transmise des stations de base. Nous avons étudié des solutions trouvées dans la littérature, à savoir le sleep mode et le cell zooming. Nous avons étudié également l'utilisation de Coordinated Multi-Point (COMP), une technologie de radio de transmission coordonnée, afin d'améliorer la qualité du réseau.

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Ferreira, Jackson Andrade. "Um modelo multiescalas de autômatos celulares para pandemia da dengue." Universidade Federal de Viçosa, 2009. http://locus.ufv.br/handle/123456789/4233.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2430887 bytes, checksum: 46c97cae3636842e90c00b8d31b6f16a (MD5) Previous issue date: 2009-02-09
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
The dramatic resurgence and emergence of epidemic dengue and dengue hemorragic fever in the last two decades neatly define a global pandemic. The dispersion of dengue viruses combines local infections of humans bited by infective mosquitoes inside a city with long-range transmissions to non-infective vectors that feed the blood of infected people arriving from other urban areas. In the present work a cellular automata model for dengue epidemic is proposed and investigated through large-scale computer simulations. The model takes into account the main features concerning the population dynamics of mosquitoes and humans and the disease transmission cycle. Furthermore, the model is defined on a scale-free network in which each node is a square lattice in order to properly describe the environment as urban centers interconnected through a national transportation system. A nonzero epidemic threshold is found and it is approached with a power law behavior by the density of infected individuals, as observed in the small-world network of Watts and Strogatz. Also, it is studied the importance of three parameters for the dengue spreading: the diffusivity of the mosquitoes, the probability of a mosquito bites humans, and the travel's probability of people between two interconnected cities. Finally, maps of infected individuals are obtained in order to caracterise the epidemic spreading.
O dramático ressurgimento e a emergência da epidemia de dengue e dengue hemorrágica nas últimas duas décadas claramente definem uma pandemia global. A dispersão do vírus da dengue combina infecções locais dos seres humanos picados por mosquitos infectados dentro de uma cidade com transmissões de longo alcance por vetores não-infecciosos que se alimentam do sangue de pessoas infectadas provenientes de outras zonas urbanas. No presente trabalho um modelo de autômatos celulares para epidemias de dengue é proposto e investigado através de siulação por computador, em larga escala. O modelo leva em conta as principais características relativas à dinâmica das populações de mosquitos e seres humanos e o ciclo de transmissão da doença. Além disso, o modelo é definido em uma rede livre de escala, em que cada nó é uma rede quadrada, a fim de descrever adequadamente o meio ambiente como os centros urbanos interligados através do sistema de transporte nacional. Um limiar epidêmico diferente de zero é encontrado e é aproximado com um comportamento tipo lei de potência pela densidade de indivíduos infectados, como observado na rede mundo-pequeno de Watts-Strogatz. Também, é estudada a importância de três parâmetros na dispersão da dengue: a difusividade do mosquito, a probabilidade do mosquito picar um ser humano, e a probabilidade de viagem de pessoas entre duas cidades conectadas. Por fim, mapas de indivíduos infectados são obtidos a fim de caracterizar a difusão da epidemia.

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Horta, Antonio Carlos Luperni. "Sistema automático de supervisão e controle de cultivos de alta densidade celular de E. coli recombinante." Universidade Federal de São Carlos, 2011. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/3909.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4085.pdf: 6460777 bytes, checksum: 9367318799fc091b43ee6716e5057271 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22
Financiadora de Estudos e Projetos
High cell density cultivations of recombinant E. coli are a fast and economical way to produce recombinant proteins. Through this bioprocess, products with high added value and pharmaceuticals of great importance such as insulin, human and bovine growth hormone, protein antigens for formulation of vaccines, enzymes, among others, are obtained. However, keeping these cultivations within the desired conditions becomes a major challenge, since some variables such as dissolved oxygen concentration (DOC) and substrate concentration are difficult to control. Therefore, the development and implementation of an automatic monitoring and control tool are key requirements for the performance of high density cultivation. The present work has as main objectives to study feeding strategies for high cell density cultivation of recombinant Escherichia coli and develop a computational tool capable of ensuring the implementation of the chosen strategies, performing the monitoring, control and supervision of the cultivations. Fed batch cultivations were carried out under the supervision of the tool in a 5 L in-house bioreactor, equipped with sensors for temperature, dissolved oxygen, pH, pressure and biomass (sensor that measures the concentration of viable cells based on permittivity measurements), peristaltic pumps and connected to the gas analyzer. The tool was developed with LabView 8.0 and MatLab 6.5, being the acquisition and communication with the different bioreactor accessories via compact Field Point. Twenty two fed-batch cultivations with 5 different clones of E. coli, BL21(D3) expressing the enzyme penicillin G acylase (PGA) as well as antigenic proteins of S. pneumoniae (PspA3, PspA245 and PspA4Pro) and E. rhusiopathiae (SpaA) were performed during the development of the tool and the studies of feeding strategy. Both defined medium (HDF modified) as complex medium (ZYM-5052 modified), usually having glycerol as main carbon source and IPTG or lactose as inducers were used. In all cultivations, samples were collected to quantify the concentration of cells (dry weight method in filter of 0.22 m and optical density at 600 nm), organic acids, glucose, glycerol and lactose (HPLC) as well as protein expression (densitometry and NIPAB method for PGA) and plasmid stability (plating). The tool SUPERSYS_HCDCR (registered as a free software) developed, implemented and validated in the performed cultivations, carries out the basic functions of bioreactor supervision software, such as monitoring and data acquisition of pressure, temperature, pH, DOC, fraction of CO2 and O2 in the outlet gas as well as real-time estimate of the respiratory quotient, the rate of oxygen consumption and CO2 production. However, it also has the following special features, including: i) automatic control of air and oxygen flow according to cellular demand, ii) automatic activation of the feed pump at the end of the batch; iii) automatic control of feeding flow rate as function of the specific growth rate inferred in real time; iv) automatic control of feeding flow rate constrained by the concentration of dissolved oxygen, v) audible alarms indicating failures in the process; vi) failure messages sent via email; vii) automatic control of dissolved oxygen concentration; viii) control of the bioreactor pressure; and ix) control of bath temperature. Regarding the studies of feeding strategies aimed at biomass productivity increase in high cell density cultivations of recombinant E. coli, using the supervision tool developed together with changes in the composition of the synthetic culture medium available in the literature, a cellular concentrations greater than 150 g/L was achieved in less than 24 hours of cultivation, corresponding to a productivity of 9.2 g/Lh. This value, which is higher than the reported in the literature, was obtained without acetate accumulation and allowing high production of recombinant protein.
Cultivos de alta densidade celular de E. coli recombinante constituem uma tecnica rapida e economica para producao de proteinas recombinantes. Por meio deste bioprocesso, sao obtidos produtos de alto valor agregado e de grande importancia na industria farmaceutica, tais como insulina, hormonios de crescimento humano e bovino, antigenos proteicos para formulacao de vacinas, enzimas, dentre outros. Entretanto, manter estes cultivos dentro das condicoes desejadas se torna um grande desafio, em funcao da dificuldade de controlar variaveis como a concentracao de oxigenio dissolvido (COD) e a concentracao de substrato nos niveis desejados. Por isso, o desenvolvimento e a implementacao de sistemas automaticos de supervisao e controle sao requisitos fundamentais para o bom desempenho de um cultivo de alta densidade. O presente trabalho teve como principais objetivos estudar estrategias de alimentacao para cultivos de alta densidade celular de Escherichia coli recombinante e desenvolver uma ferramenta computacional para suporte na execucao das estrategias escolhidas, realizando o monitoramento, controle e supervisao dos cultivos. Os cultivos em batelada alimentada realizados sob supervisao da ferramenta foram conduzidos em biorreator de 5 L, equipado com sensores de temperatura, oxigenio dissolvido, pH, pressao e biomassa (sensor que mede a concentracao de celulas viaveis a partir dos dados de permissividade), bombas peristalticas e conectado a analisador de gases. A ferramenta foi desenvolvida com os programas LabView 8.0 e MatLab 6.5, sendo a aquisicao e a comunicacao com os diferentes acessorios do biorreator realizada via compact Field Point (National Instruments). Vinte e dois cultivos em batelada alimentada com 5 diferentes clones de E. coli, BL21(D3) expressando a enzima penicilina G acilase (PGA) assim como proteinas antigenicas de Streptococcus pneumoniae (PspA3, PspA245 e PspA4Pro) e de Erysipelothrix rhusiopathiae (SpaA) foram realizados durante o desenvolvimento da ferramenta e dos estudos de estrategia de alimentacao, empregando tanto meio definido (HDF modificado) como meio complexo (ZYM-5052 modificado), tendo glicerol ou glicose como principal fonte de carbono e IPTG ou lactose como indutores. Em todos os cultivos, amostras foram coletadas para quantificar a concentracao de celulas (metodo de massa seca em filtro de 0,22m e leitura da densidade otica a 600 nm), de acidos organicos, glicose, glicerol e lactose (HPLC) e a expressao da proteina (densitometria e metodo NIPAB para a PGA) e a estabilidade de plasmideo (plaqueamento). A ferramenta SUPERSYS_HCDCR (registrada como software livre) desenvolvida, implementada e validada nos cultivos realizados, desempenha as funcoes basicas de softwares de supervisao de biorreatores, tais como: monitoramento e aquisicao de dados de pressao, temperatura, pH, COD, fracao de CO2 e de O2 nos gases de saida; estimativa em tempo real do quociente respiratorio, das velocidades de consumo de oxigenio e de producao de CO2. Esta ferramenta apresenta as seguintes funcionalidades especiais: i) controle automatico das vazoes de ar e de oxigenio de acordo com a demanda celular; ii) acionamento automatico da bomba de alimentacao ao final da batelada; iii) controle automatico da vazao de alimentacao em funcao da velocidade especifica de crescimento inferida em tempo real; iv) controle automatico da alimentacao com restricoes pela concentracao de oxigenio dissolvido; v) alarmes sonoros indicando falhas no processo; vi) envio de mensagens de falhas por email; vii) controle automatico da concentracao de oxigenio dissolvido; viii) controle de seguranca da pressao do biorreator, e ix) controle da temperatura do banho. Em relacao aos estudos das estrategias de alimentacao visando ao aumento da produtividade em biomassa em cultivos de alta densidade celular de E. coli recombinante, com o auxilio da ferramenta de supervisao desenvolvida aliada a modificacoes na composicao do meio de cultivo sintetico disponivel na literatura, foram alcancadas concentracoes celulares maiores que 150 g/L em menos de 24 h de tempo total de cultivo, levando a uma produtividade de 9,2 g/Lh, a qual e superior aos valores relatados na literatura, sem acumulo de acetato e possibilitando elevada producao da proteina recombinante.

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Gómez, Orlandi Javier. "Noise, coherent activity and network structure in neuronal cultures." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2015. http://hdl.handle.net/10803/346925.

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Abstract:

In this thesis we apply a multidisciplinary approach, based on statistical physics and complex systems, to the study of neuronal dynamics. We focus on understanding, using theoretical and computational tools, how collective neuronal activity emerges in a controlled system, a neuronal culture. We show how the interplay between noise and network structure defines the emergent collective behavior of the system. We build, using theory and simulation, a framework that takes carefully describes spontaneous activity in neuronal cultures by taking into account the underlying network structure of neuronal cultures and use an accurate, yet simple, model for the individual neuronal dynamics. We show that the collective behavior of young cultures is dominated by the nucleation and propagations of activity fronts (bursts) throughout the system. These bursts nucleate at specific sites of the culture, called nucleation points, which result in a highly heterogeneous probability distribution of nucleation. We are able to explain the nucleation mechanism theoretically as a mechanism of noise propagation and amplification called noise focusing. We also explore the internal structure of activity avalanches by using well--defined regular networks, in which all the neurons have the same connectivity rules (motifs). Within these networks, we are able to associate to the avalanches an effective velocity and topological size and relate it to specific motifs. We also devise a continuum description of a neuronal culture at the mesoscale, i.e., we move away from the single neuron dynamics into a coarse--grained description that is able to capture most of the characteristic observables presented in previous chapters. This thesis also studies the spontaneous activity of neuronal cultures within the framework of quorum percolation. We study the effect of network structure within quorum percolation and propose a new model, called stochastic quorum percolation, that includes dynamics and the effect of internal noise. Finally, we use tools from information theory, namely transfer entropy, to show how to reliably infer the connectivity of a neuronal network from its activity, and how to distinguish between different excitatory and inhibitory connections purely from the activity, with no prior knowledge of the different neuronal types. The technique works directly on the fluorescence traces obtained in calcium imaging experiments, without the need to infer the underlying spike trains.

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Oliveira, Carlos Henrique Rodrigues de. "Analise de desempenho dos sistemas moveis celulares 2G, 2,5G e 3G." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260571.

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Abstract:

Orientador: Renato Baldini Filho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-05T14:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CarlosHenriqueRodriguesde_D.pdf: 6124095 bytes, checksum: d981e4a9e163dc0b358b20c451c92109 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: Este trabalho de tese estuda e analisa o desempenho dos sistemas móveis celulares GSM de segunda geração (2G), GPRS de segunda geração intermediária (2,5G) e CDMA2000 de terceira geração (3G). Na primeira parte deste trabalho de tese são avaliadas estratégias de compartilhamento dos canais de comunicação utilizados pelos sistemas GSM e GPRS, em busca daquela que resulte no menor impacto na qualidade dos serviços prestados por ambas as redes. Para esta avaliação, e como contribuição deste trabalho de tese, são desenvolvidos algoritmos aplicados em um simulador de eventos discretos desenvolvido em linguagem de programação C/C++. Os resultados das simulações mostram que a reserva de canais exclusivos ao sistema GPRS apresenta degradação na qualidade de serviço prestado pelo sistema GSM e que a melhor estratégia de compartilhamento é utilizar os canais de comunicação para o sistema GPRS nos momentos em que estes canais não são usados pelo sistema GSM. Na segunda parte deste trabalho de tese são feitas análises de desempenho dos sistemas móveis celulares de terceira geração, CDMA2000 lxRTT e CDMA2000 lxEVDO, baseadas na qualidade do serviço prestado por estas redes operando com várias aplicações simultâneas fim-a-fim entre cliente e servidor. Técnicas de detecção multiusuário e de antenas adaptativas são utilizadas na recepção destas aplicações e é avaliada a nova qualidade de serviço. Para estas análises de desempenho e como contribuição deste trabalho de tese, modelos de simulação são desenvolvidos utilizando a ferramenta OPNET. As redes CDMA2000 lxRTT e lxEVDO apresentam bom desempenho, analisado pelo parâmetro atraso da qualidade de serviço, na passagem de tráfego das aplicações HTTP, E-mail, VoIP, FTP, Telnet e Acesso a Banco de Dados. O desempenho da rede CDMA2000 lxEVDO melhora tanto com detecção multiusuário como com antenas adaptativas em relação ao receptor rake
Abstract: This thesis work studies and analyzes the performance of cellular mobile systems GSM of second generation (2G), GPRS of second intermediate generation (2,5G) and CDMA2000 of third generation (3G). In the first part of this thesis work, sharing strategies of communication channels used by GSM and GPRS systems are evaluated to find the one that results in the lowest impact in the quality of services supported by both networks. To this evaluation, and as contribution of this thesis work, algorithms applied in a discrete-event simulator developed in C/C++ programming language are developed. The simulation results show that the reserve of exclusive channels to the GPRS system presents degradation in the quality of service given for GSM system and that the better sharing strategy is to use the communication channels for the GPRS system whenever these channels are not used by the GSM system. In the second part of this thesis work, performance analyses of the third generation cellular mobile systems, CDMA2000 lxRTT and CDMA2000 lxEVDO, based on the quality of service supported by these networks operating with several end-to-end simultaneous applications between client and server are made. Multiuser detection and adaptive antennas techniques are used in the reception of these applications and the new quality of service is evaluated. For these performance analyses, and as contribution of this thesis work, simulation models are developed using the OPNET tool. The CDMA2000 lxRTT and lxEVDO networks present good performance analyzed through the delay parameter of quality of service running HTTP, E-mail, VolP, FTP, Telnet and Data Base Access applications. The CDMA2000 lxEVDO network performance improves using either multiuser detection or adaptive antennas when compared with rake receiver
Doutorado
Telecomunicações e Telemática
Doutor em Engenharia Elétrica

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Güell, Riera Oriol. "A network-based approach to cell metabolism: from structure to flux balances." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2015. http://hdl.handle.net/10803/292364.

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Abstract:

The thesis called “A network-based approach to cell metabolism: from structure to flux balances” shows how the vision of cell metabolism as a whole allows to unveil new mechanisms and responses impossible to reach by traditional reductionist approaches. Different lines of research have been used, and each one has allowed extracting new insights about the properties of cell metabolism of three organisms, Mycoplasma pneumoniae, Escherichia coli, and Staphylococcus aureus. To do so, tools that belong to the complex network science and Systems Biology have been used. The first line of study analyzes how the structure of the metabolic networks of the three mentioned organisms respond when their metabolic networks are affected by perturbations, i.e., when a reaction or a set of them are forced to be non-operative. To do this, the applied algorithm spreads a structural cascade when an initial reaction is forced to be non-operative. This study determines that evolutionary pressure favors the ability of efficient metabolic regulation at the expense of losing robustness to reaction failures. The second line of study focuses on the application of the technique called Flux Balance Analysis (FBA), which is able to compute the fluxes of all reactions composing a metabolic network, assuming that the biological target of the organism is to maximize maximizes the growth rate. The study of synthetic lethal pairs in E. coli and M. pneumoniae with FBA allows identifying two protection mechanisms called plasticity and redundancy. Plasticity sets up as a backup mechanism that is able to reorganize metabolic fluxes turning on inactive reactions when coessential counterparts are removed in order to maintain viability in a specific medium. Redundancy corresponds to a simultaneous use of different flux channels that ensures viability and besides increases growth. The third part combines FBA and the technique called Disparity Filter in E. coli and M. pneumoniae to obtain metabolic backbones, which are reduced versions of metabolic networks composed by the most relevant connections, this relevancy being determined by the importance of the chemical fluxes. One finds that the disparity filter recognizes metabolic connections that are important for long-term evolution, these connections being related to ancestral pathways. In addition, the disparity filter identifies metabolic connections that are important for short-term adaptation. These connections are related to pathways whose reactions quickly adapt to external stimuli. The last line of study studies whether the assumption of maximizing the growth rate leads to a representative solution or not. Although FBA gives a single solution, there exist a number of other possible solutions that are chemically feasible but that do not maximize growth, and that form part of the whole flux space. In this way, the third line of study computes all the possible solutions, obtaining in this way the whole space of flux solutions of E. coli. The information content in the whole space of solutions provides with an entire map of phenotypes to evaluate behavior and capabilities of metabolism. Therefore, it is found that the FBA solution is eccentric compared to the mean of solutions. In addition, the whole flux solution map can be used to calibrate the deviation of FBA from experimental observations. To finish, in the map it is possible to find solutions that perform aerobic fermentation, a process which is impossible to recover with FBA computations unless extra constraints are used. The obtained results could be applied in medical applications, for example to study the metabolism of cancer cells. Thus, it could be a way to study how to force that these cells do not proliferate in the human body, a fact that causes many problems in humans.
La visió completa del metabolisme cel·lular, és a dir, tenint en compte totes les reaccions que el componen, permet descobrir nous mecanismes i respostes que són impossibles d’obtenir amb els mètodes reduccionistes tradicionals. L’estudi d’una xarxa metabòlica completa requereix eines que pertanyen a la Biologia de Sistemes i a la Ciència de les Xarxes Complexes. La present tesi mostra com la combinació de les eines que pertanyen a aquests dos camps es pot aplicar per a descobrir noves propietats de les xarxes metabòliques. D'aquesta manera, s’han estudiat les xarxes metabòliques de tres bacteris amb les següents eines: (1) algoritme de cascada, que es pot usar per estudiar si les xarxes metabòliques poden sobreviure a inactivacions de determinades reaccions, (2) Flux Balance Analysis, que s’usa per a calcular els fluxos a través de les reaccions que composen la xarxa metabòlica suposant que l’objectiu biològic de l’organisme a estudiar és maximitzar la velocitat de creixement, (3) Disparity Filter, que permet obtenir versions reduïdes de xarxes metabòliques, cosa que facilita el seu estudi i anàlisi, i (4) Hit-And-Run, que permet obtenir totes les solucions metabòliques independentment de que maximitzin el creixement de l’organisme. En aquesta tesi es demostra que el metabolisme de les cèl·lules dels organismes vius ha evolucionat de forma que aconsegueix sobreviure a les inactivacions de les reaccions que el componen. Addicionalment, s’identifiquen les rutes metabòliques responsables dels processos evolutius i adaptatius que es donen en les xarxes metabòliques. A més, també es demostra que la tècnica Flux Balance Analysis dóna una solució de fluxos que no es representativa de totes les possibles solucions. Cal remarcar que això no invalida la tècnica, sinó que les assumpcions que usa donen una solució concreta que té sentit biològic però que és molt diferent de la resta de solucions. És important recalcar que els resultats obtinguts en aquesta tesi podrien emprar-se en aplicacions mèdiques, per exemple estudiar el metabolisme de les cèl·lules cancerígenes, que podia utilitzar-se per a que aquestes cèl·lules no proliferin en el cos dels humans, un fet que causa moltes problemes en l'ésser humà.

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Schimit, Pedro Henrique Triguis. "Modelagem e controle de propagação de epidemias usando autômatos celulares e teoria de jogos." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05122011-153541/.

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Abstract:

Estuda-se o espalhamento de doenças contagiosas utilizando modelos suscetível-infectado-recuperado (SIR) representados por equações diferenciais ordinárias (EDOs) e por autômatos celulares probabilistas (ACPs) conectados por redes aleatórias. Cada indivíduo (célula) do reticulado do ACP sofre a influência de outros, sendo que a probabilidade de ocorrer interação com os mais próximos é maior. Efetuam-se simulações para investigar como a propagação da doença é afetada pela topologia de acoplamento da população. Comparam-se os resultados numéricos obtidos com o modelo baseado em ACPs aleatoriamente conectados com os resultados obtidos com o modelo descrito por EDOs. Conclui-se que considerar a estrutura topológica da população pode dificultar a caracterização da doença, a partir da observação da evolução temporal do número de infectados. Conclui-se também que isolar alguns infectados causa o mesmo efeito do que isolar muitos suscetíveis. Além disso, analisa-se uma estratégia de vacinação com base em teoria dos jogos. Nesse jogo, o governo tenta minimizar os gastos para controlar a epidemia. Como resultado, o governo realiza campanhas quase-periódicas de vacinação.
The spreading of contagious diseases is studied by using susceptible-infected-recovered (SIR) models represented by ordinary differential equations (ODE) and by probabilistic cellular automata (PCA) connected by random networks. Each individual (cell) of the PCA lattice experiences the influence of others, where the probability of occurring interaction with the nearest ones is higher. Simulations for investigating how the disease propagation is affected by the coupling topology of the population are performed. The numerical results obtained with the model based on randomly connected PCA are compared to the results obtained with the model described by ODE. It is concluded that considering the topological structure of the population can pose difficulties for characterizing the disease, from the observation of the time evolution of the number of infected individuals. It is also concluded that isolating a few infected subjects can cause the same effect than isolating many susceptible individuals. Furthermore, a vaccination strategy based on game theory is analyzed. In this game, the government tries to minimize the expenses for controlling the epidemic. As consequence, the government implements quasi-periodic vaccination campaigns.

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Afonso, Marta Isabel Baptista. "Avaliação de impactes do desenvolvimento urbano sobre a estrutura ecológica da Península de Setúbal: uma aplicação baseada em autómatos celulares utilizando o modelo SLEUTH." Master's thesis, ISA/UL, 2015. http://hdl.handle.net/10400.5/8533.

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Abstract:

Mestrado em Arquitectura Paisagista - Instituto Superior de Agronomia
The aim of this thesis is to apply a cellular automaton model, SLEUTH, to a 1432,7 km2 area centered in Península de Setúbal to simulate the impacts of different land use policies projected out to 2030. The study area has experienced rapid and disorganized urban growth in the last decades leading to a great loss of natural resources. Therefore the model was calibrated using a historic time series of 1940, 1963, 1990 and 2007 developed areas and the projections were made according to three different policies scenarios: (1) Current Trends, (2) Moderate Ecological Protection and (3) Extreme Ecological Protection. This thesis:  Studies the nature conservation history, the evolution of ecological based planning, specifically Ecological Network and the legal framework in Portugal;  Studies cellular automaton, highlights the SLEUTH model and reviews the most relevant works based on the model;  Analyses the urban growth patterns of the study area since XIX century to the current year;  Analyses the components of Ecologic Network of the study area;  Tests SLEUTH accuracy;  Simulates urban growth out to 2030 with the purpose of understanding how the urban growth affects the Ecological Network’s components and how Ecological Network influences urban growth patterns according to the three scenarios. The results were analyzed with Fragstats 4.2.

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Melo, Yuri Victor Lima de. "Controle de potÃncia e estratÃgias de eficiÃncia energÃtica para comunicaÃÃes D2D subjacentes redes celulares." Universidade Federal do CearÃ, 2015. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=14911.

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Abstract:

Ericsson Brasil
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico
Em um mundo onde as pessoas contam com smartphone, smartwatch, tablet e outros dispositivos para mantÃ-las conectadas onde quer que vÃo, t odos esperam que seus aplicativos sejam executados sem problemas, tais como cham adas abandonadas, download lento e vÃdeos com saltos. Neste contexto, comunicaÃÃo dispositivo-a-dispositivo ( do inglÃs, Device-to-Device (D2D)) constitui uma tecnologia promissora, pois Ã um tipo de comun icaÃÃo direta e utiliza baixa potÃncia entre dispositivos prÃximos, permitindo-se desv iar o trÃfego da rede mÃvel, aumentar a eficiÃncia espectral e de potÃncia. Do ponto de vista do assi nante, D2D significa usar aplicaÃÃo sem problemas e aumentar o tempo de vida da bateria do celular. No entanto, a fim de realizar os ganhos potenciais das comunic aÃÃes D2D, algumas questÃes-chave devem ser abordadas, pois as comunicaÃÃes D 2D podem aumentar a interferÃncia co-canal e comprometer a qualidade do enlace das comunicaÃÃes celulares. Esta dissertaÃÃo foca em tÃcnicas de Gerenciamento de Recur sos de RÃdio (do inglÃs, Radio Resource Management (RRM)) para mitigar a interferÃncia co -canal para comunicaÃÃes D2D que se baseiam na EvoluÃÃo de Longo Prazo (do inglÃs, Long Ter m Evolution (LTE)), visando a reduÃÃo da interferÃncia intra- e inter-celular e na melho ria da eficiÃncia energÃtica. Os principais esquemas de Controle de PotÃncia (do inglÃs, Pow er Control (PC)) (e.g. OLPC,CLPC e SDPC) e um esquema hÃbrido (CLSD) sÃo calibrados e utilizad os no cenÃrio macro ou micro multicelular, usando diferentes cargas e InformaÃÃo do Est ado do Canal (do inglÃs, Channel State Information (CSI)) perfeita ou imperfeita. AlÃm diss o, o impacto da inclinaÃÃo da antena ( downtilt ) Ã analisado, que Ã usada para ajustar o raio de cobertura de u ma Evolved Node B (eNB) e reduzir a interferÃncia co-canal, aumentando o iso lamento de cÃlulas. Os resultados numÃricos indicam que os regimes de controle d e potÃncia e inclinaÃÃo da antena, devidamente calibrados, podem fornecer ganhos p ara a comunicaÃÃo celular e D2D. Em outras palavras, a tecnologia D2D pode ser utilizada para aumentar ainda mais a eficiÃncia de espectro e a eficiÃncia energÃtica se algoritm os de RRM forem utilizados adequadamente
In a world where people count on their smartphone, smartwatch, tablet and other devices to keep them connected wherever they go, they expect its application to run without problems, such as dropped calls, slow download and choppy videos. In this context, Device-to-Device (D2D) communication represents a promising technology, because it is a direct and low-power communication between devices close, allowing to offload the data transport network, increase spectral and power efficiency. From the subscriber point of view, D2D means to use applications without problem and increase battery life. However, in order to realize the potential gains of D2D communications, some key issues must be tackled, because D2D communications may increase the co-channel interference and compromise the link quality of cellular communications. This masterâs thesis focuses on Radio Resource Management (RRM) techniques, especially Power Control (PC) schemes, to mitigate the co-channel interference for D2D communications underlaying a Long Term Evolution (LTE) network, aiming at the reduction of the intra- and inter- cell interference and at the improvement of energy efficiency. The main PC schemes (e.g. OLPC, CLPC and SDPC) and a hybrid scheme (CLSD) are calibrated and used in macro- or micro- multicell scenario, using different loads and imperfect Channel State Information (CSI). In addition, the impact of downtilt is analyzed, which is used to adjust the coverage radius of an Evolved Node B (eNB) and reduce co-channel interference by increasing cell isolation. The numerical results indicate that PC schemes and downtilt, duly calibrated, can provide gains to cellular and D2D communications. In other words, D2D technology can be used to further increase the spectral and energy efficiency if RRM algorithms are used suitably.

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Magano, Caio Virgílio Bueno. "Portabilidade numérica de celulares e seu efeito em concentração de mercado no Brasil." reponame:Repositório Institucional do FGV, 2010. http://hdl.handle.net/10438/4302.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2010-04-20T21:00:38Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Caio Virgilio Bueno Magano.pdf.jpg: 2608 bytes, checksum: b5a70714a999071fc1425270ace18755 (MD5) Caio Virgilio Bueno Magano.pdf.txt: 95868 bytes, checksum: 9d7fd7da02405bc294abc9b910f035ee (MD5) license.txt: 4712 bytes, checksum: 4dea6f7333914d9740702a2deb2db217 (MD5) Caio Virgilio Bueno Magano.pdf: 622476 bytes, checksum: 23bef7a31891f0ff3e8b42b57ac6e628 (MD5) Previous issue date: 2010-02-05T00:00:00Z
Esta dissertação avalia quais foram os resultados da introdução da portabilidade no mercado de telefonia móvel brasileiro procurando entender os fatores que influenciaram este processo negativamente. Ela investiga especificamente como se comportou, depois da regulação, a participação de mercado das prestadoras de serviço em diferentes localidade do país. O principal questionamento realizado é se, no momento da transição, quando os entraves econômicos percebidos pelos usuários diminuíram, a concentração de mercado caiu ou se a presença de promoções em tarifas de ligações efetuadas dentro de uma mesma rede eventualmente induziu o comportamento inverso.
This thesis evaluates what were the results of the introduction of portability in the Brazilian mobile market trying to understand what were the factors that influenced this process negatively. It specifically investigates how the market share of service providers behaved after regulation in different location of the country. The main question been made is whether, at the time of transition, when economic barriers perceived by users decreased, market concentration has fallen or if the presence of discounts on fares of calls within the same network eventually induced the opposite pattern.

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Nogueira, Marcelo Arbori. "Eficácia e comportamento do tempo de imunidade em um modelo de descontaminação de reticulados por autômatos celulares." Universidade Presbiteriana Mackenzie, 2013. http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/1436.

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Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo Arbori Nogueira.pdf: 904606 bytes, checksum: 186b7d2c9f1c91d2dc019d673ecdf983 (MD5) Previous issue date: 2013-12-12
Cellular automata are models where, out of the application of a local rule to the cells of their regular lattice, global behaviour emerges. Depending on the rule applied, the emergent behaviour may be interpreted as a computation, or used to simulate various types of phenomena, such as physical, biological or social. Cellular automata can be used to simulate population growth, spread of disease, tumor growth, decontamination, among other applications. This paper seeks to expand the theoretical limits on the process of decontamination of a two-dimensional lattice using cellular automata, as established by Daadaa (2012). Here we relax premises assumed therein and seek a better understanding of the characteristics of the rules involved as well as of the behaviour of the immunity time of the decontaminated cells. In order to do so, but since the initial conditions correspond to a very large space, massively parallel programming was employed using GPU, which allowed to evaluate a large number of possibilities. It was possible to identify two decontamination rules linked to each type of neighborhood studied (von Neumann and Moore), that generalise previous rules defined in the work we relied upon. In experiments made with the new rules, their superior efficacy became apparent for random initial conditions; it was also possible to assertain their effectiveness for uniform distribution of states. The general rules allow we developed allowed for a better understanding of the immunity time required to decontaminate a lattice. It was observed that the ratio between the immunity time and the lattice size is not linear, as suggested by Daadaa.
Autômatos celulares são modelos onde, a partir da aplicação de regras locais às células de seu reticulado, emerge um comportamento global. Dependendo da regra aplicada o comportamento emergente pode ser entendido como uma computação, ou utilizado para simular fenômenos físicos, biológicos, sociais, etc. Pode-se usar autômatos celulares para simular crescimento populacional, propagação de doenças, crescimento de tumores, descontaminação, entre outras aplicações. O presente trabalho procura expandir limites teóricos a respeito do processo de descontaminação de reticulados bidimensionais por autômatos celulares, apresentado por Daadaa (2012). Flexibiliza-se aqui premissas lá assumidas e procura-se uma melhor compreensão sobre as características das regras envolvidas bem como do comportamento do tempo de imunidade de células recuperadas. Para tanto, uma vez que as possíveis condições iniciais configuram um espaço muito grande, foi empregada programação massivamente paralela utilizando GPU, permitindo avaliar um grande número de possibilidades. Foi possível identificar duas regras de descontaminação, específicas para cada tipo de vizinhança estudada (vizinhanças de von Neumann e de Moore), que generalizam as regras anteriormente definidas no mesmo contexto do trabalho aqui tratado. Nos experimentos realizados, foi possível comparar a eficácia das regras propostas com as que lhes deram origem, e ficou evidente a eficácia superior das novas regras para condições iniciais aleatória; também foi possível constatar a eficácia das regras para distribuições uniformes de estados. As regras gerais desenvolvidas permitiram melhor compreensão do tempo de imunidade necessário para descontaminar um reticulado. Foi possível observar que a relação do tempo de imunidade com o tamanho do reticulado não é linear como sugerido no trabalho de Daadaa.

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Giangarrà, Valeria 1983. "CPEBs studies on the cell cycle : mapping CPEBs network and unveiling a new function for CPEB-mediated cap-ribose methylation." Doctoral thesis, Universitat Pompeu Fabra, 2013. http://hdl.handle.net/10803/587200.

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Abstract:

En el capitulo I mostramos la caracterización funcional de la ribosa-metiltransferasa de cap I en Xenopus laevis. Se trata de una enzima localizada tanto en el núcleo como en el citoplasma y que tras la estimulación con progesterona de los ovocitos interacciona con CPEB1 de una manera dependiente del ARNm. Asimismo, mostramos que la modificación del cap realizada por ella es necesaria para la activación de la traducción de un ARNm reportero en mayor medida que la elongación de la cola de poly(A). En el capitulo II hemos llevado a cabo la caracterización funcional de CPEB1, CPEB2 y CPEB4 durante el ciclo celular. Hemos encontrado que CPEB1 es necesaria para el progreso de la fase S, la proliferación celular, los anclajes célulamatriz y las primeras fases de mitosis (profase). CPEB2 actúa después de CPEB1, siendo necesaria durante metafase, mientras que CPEB4 es requerida durante la última etapa de mitosis y citoquinesis. Asímismo, hemos descubierto que CPEB1, CPEB2 y CPEB4 están interconectadas durante la progresión del ciclo celular, de tal modo que los niveles y actividades relativas de cada una están estrictamente reguladas. En conclusión, estos resultados avanzan otro paso en la compresión de la función de las CPEBs en la regulación del ciclo celular, desvelando una red regulatoria de las CPEBs durante la progesión del ciclo celular en células somáticas.
In the chapter I, we characterized the functional cap I ribose methyltransferase in Xenopus laevis. This enzyme is a nucleo-cytoplasmic shuttling protein, which interacts with CPEB1 upon progesterone stimulation in a RNA-dependent manner. The modification of the cap is required for the translational activation of a reporter mRNA, more than the elongation of the poly(A)tail. In the chapter II, we narrowed down the functions of CPEB1, CPEB2 and CPEB4 during the cell cycle. We found that CPEB1 is needed for proper S phase, cell proliferation, cell-to-matrix attachment and for early steps of mitosis (prophase). In mitosis CPEB2 functions after CPEB1, being needed in metaphase, while CPEB4 is required for the last step of mitosis and cytokinesis. Moreover we found that CPEB1, CPEB2 and CPEB4 are interconnected during somatic cell cycle progression, showing that their relative levels and activities are tightly regulated to accomplish proper cell division. Altogether these results add another step in the understanding of CPEBs role during the cell cycle, unveiling a new map in the CPEBs network during somatic cell cycle progression.

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Nikbakht, Silab Rasoul. "Unsupervised learning for parametric optimization in wireless networks." Doctoral thesis, Universitat Pompeu Fabra, 2021. http://hdl.handle.net/10803/671246.

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Abstract:

This thesis studies parametric optimization in cellular and cell-free networks, exploring data-based and expert-based paradigms. Power allocation and power control, which adjust the transmit power to meet different fairness criteria such as max-min or max-product, are crucial tasks in wireless communications that fall into the parametric optimization category. The state-of-the-art approaches for power control and power allocation often demand huge computational costs and are not suitable for real-time applications. To address this issue, we develop a general-purpose unsupervised-learning approach for solving parametric optimizations; and extend the well-known fractional power control algorithm. In the data-based paradigm, we create an unsupervised learning framework that defines a custom neural network (NN), incorporating expert knowledge to the NN loss function to solve the power control and power allocation problems. In this approach, a feedforward NN is trained by repeatedly sampling the parameter space, but, rather than solving the associated optimization problem completely, a single step is taken along the gradient of the objective function. The resulting method is applicable for both convex and non-convex optimization problems. It offers two-to-three orders of magnitude speedup in the power control and power allocation problems compared to a convex solver—whenever appliable. In the expert-driven paradigm, we investigate the extension of fractional power control to cell-free networks. The resulting closed-form solution can be evaluated for uplink and downlink effortlessly and reaches an (almost) optimum solution in the uplink case. In both paradigms, we place a particular focus on large scale gains—the amount of attenuation experienced by the local-average received power. The slow-varying nature of the large-scale gains relaxes the need for a frequent update of the solutions in both the data-driven and expert-driven paradigms, enabling real-time application for both methods.
Aqueta tesis estudia l’optimització paramètrica a les xarxes cel.lulars i xarxes cell-free, explotant els paradigmes basats en dades i basats en experts. L’assignació i control de la potencia, que ajusten la potencia de transmissió per complir amb diferents criteris d’equitat com max-min o max-product, son tasques crucials en les telecomunicacions inalàmbriques pertanyents a la categoria d’optimització paramètrica. Les tècniques d’última generació per al control i assignació de la potència solen exigir enormes costos computacionals i no son adequats per aplicacions en temps real. Per abordar aquesta qüestió, desenvolupem una tècnica de propòsit general utilitzant aprenentatge no supervisat per resoldre optimitzacions paramètriques; i al mateix temps ampliem el reconegut algoritme de control de potencia fraccionada. En el paradigma basat en dades, creem un marc d’aprenentatge no supervisat que defineix una xarxa neuronal (NN, sigles de Neural Network en Anglès) especifica, incorporant coneixements experts a la funció de cost de la NN per resoldre els problemes de control i assignació de potència. Dins d’aquest enfocament, s’entrena una NN de tipus feedforward mitjançant el mostreig repetit en l’espai de paràmetres, però, en lloc de resoldre completament el problema d’optimització associat, es pren un sol pas en la direcció del gradient de la funció objectiu. El mètode resultant ´es aplicable tant als problemes d’optimització convexos com no convexos. Això ofereix una acceleració de dos a tres ordres de magnitud en els problemes de control i assignació de potencia en comparació amb un algoritme de resolució convexa—sempre que sigui aplicable. En el paradigma dirigit per experts, investiguem l’extensió del control de potencia fraccionada a les xarxes sense cèl·lules. La solució tancada resultant pot ser avaluada per a l’enllaç de pujada i el de baixada sense esforç i assoleix una solució (gaire) òptima en el cas de l’enllaç de pujada. En ambdós paradigmes, ens centrem especialment en els guanys a gran escala—la quantitat d’atenuació que experimenta la potencia mitja local rebuda. La naturalesa de variació lenta dels guanys a gran escala relaxa la necessitat d’una actualització freqüent de les solucions tant en el paradigma basat en dades com en el basat en experts, permetent d’aquesta manera l’ús dels dos mètodes en aplicacions en temps real.
Esta tesis estudia la optimización paramétrica en las redes celulares y redes cell-free, explorando los paradigmas basados en datos y en expertos. La asignación y el control de la potencia, que ajustan la potencia de transmisión para cumplir con diferentes criterios de equidad como max-min o max-product, son tareas cruciales en las comunicaciones inalámbricas pertenecientes a la categoría de optimización paramétrica. Los enfoques más modernos de control y asignación de la potencia suelen exigir enormes costes computacionales y no son adecuados para aplicaciones en tiempo real. Para abordar esta cuestión, desarrollamos un enfoque de aprendizaje no supervisado de propósito general que resuelve las optimizaciones paramétricas y a su vez ampliamos el reconocido algoritmo de control de potencia fraccionada. En el paradigma basado en datos, creamos un marco de aprendizaje no supervisado que define una red neuronal (NN, por sus siglas en inglés) específica, incorporando conocimiento de expertos a la función de coste de la NN para resolver los problemas de control y asignación de potencia. Dentro de este enfoque, se entrena una NN de tipo feedforward mediante el muestreo repetido del espacio de parámetros, pero, en lugar de resolver completamente el problema de optimización asociado, se toma un solo paso en la dirección del gradiente de la función objetivo. El método resultante es aplicable tanto a los problemas de optimización convexos como no convexos. Ofrece una aceleración de dos a tres órdenes de magnitud en los problemas de control y asignación de potencia, en comparación con un algoritmo de resolución convexo—siempre que sea aplicable. Dentro del paradigma dirigido por expertos, investigamos la extensión del control de potencia fraccionada a las redes cell-free. La solución de forma cerrada resultante puede ser evaluada para el enlace uplink y el downlink sin esfuerzo y alcanza una solución (casi) óptima en el caso del enlace uplink. En ambos paradigmas, nos centramos especialmente en las large-scale gains— la cantidad de atenuación que experimenta la potencia media local recibida. La naturaleza lenta y variable de las ganancias a gran escala relaja la necesidad de una actualización frecuente de las soluciones tanto en el paradigma basado en datos como en el basado en expertos, permitiendo el uso de ambos métodos en aplicaciones en tiempo real.

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Lima, Lucas Ferreira Matos. "Por que as tarifas de interconexão são tão altas? Um modelo de competição entre telefonia fixa e móvel." reponame:Repositório Institucional do FGV, 2014. http://hdl.handle.net/10438/11549.

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Abstract:

Submitted by Lucas Ferreira Matos Lima (lucas.lima@gvmail.br) on 2014-03-19T23:24:33Z No. of bitstreams: 1 Lucas.Dissertação.pdf: 1006691 bytes, checksum: 0cdbda535e7d2b8e4027523c167ae00f (MD5)
Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2014-03-20T16:34:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Lucas.Dissertação.pdf: 1006691 bytes, checksum: 0cdbda535e7d2b8e4027523c167ae00f (MD5)
Made available in DSpace on 2014-03-20T17:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas.Dissertação.pdf: 1006691 bytes, checksum: 0cdbda535e7d2b8e4027523c167ae00f (MD5) Previous issue date: 2014-02-24
There is a puzzle between the literature of competition of telecommunication networks and the reality. The first one has as the main result that the mobile termination rates will be set bellow the marginal cost to end a call. But the reality shows that the mobile termination rates are too high and the regulators faces a lot of constrains when they try to bring down the level of those rates, because the mobile networks oppose to those policies. This work develops a model based on Hoernig (2010) that presents more realistic results. It will use a new assumption: the mobile networks will compete at the same market with a fixed network and this last one will have its prices regulated. This is a plausible assumption considering the actual development of the mobile networks. The model has two frameworks: at the first there is any kind of shared control between one of the mobile and fixed telephony, but at the second that shared control exists. Because of the assumption that the mobile and fixed networks will compete, this work has as general result that the mobile networks will set the mobile termination rates above the marginal cost of terminating a call.
Existe uma dissonância entre a teoria dominante de competição entre telefonias e evidências empíricas. Aquela tem como resultado que as redes de telefonia móvel irão definir a tarifa de interconexão abaixo do custo marginal de término da ligação. Já evidências empíricas diversas mostram que as tarifas de interconexão das telefonias móveis são mais elevadas e que as agências reguladoras encontram resistência destas ao aplicarem políticas de redução das tarifas de interconexão. Este trabalho desenvolve um modelo, baseado em Hoernig (2010), que provê resultados mais aderentes às evidências de existência de incentivos para precificação de tarifas de interconexão acima do custo marginal. O modelo aqui proposto inova em relação a Hoernig (2010) ao assumir que as redes de telefonia móvel concorrem com a telefonia fixa, a qual é sujeita à regulação da tarifa de interconexão. Esta é uma representação bastante plausível frente ao desenvolvimento da telefonia móvel. O modelo também considera o efeito de uma das empresas de telefonia móvel ter o seu controle compartilhado com a de telefonia fixa. Devido ao pressuposto de competição em um mesmo mercado entre telefonia fixa e móvel, é encontrado como resultado geral que as redes de telefonia móvel irão definir a tarifa de interconexão acima do custo marginal de término da ligação.

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Pereira, José Geraldo de Carvalho. "Redes neurais residuais profundas e autômatos celulares como modelos para predição que fornecem informação sobre a formação de estruturas secundárias proteicas." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-03052018-095932/.

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Abstract:

O processo de auto-organização da estrutura proteica a partir da cadeia de aminoácidos é conhecido como enovelamento. Apesar de conhecermos a estrutura tridimencional de muitas proteínas, para a maioria delas, não possuímos uma compreensão suficiente para descrever em detalhes como a estrutura se organiza a partir da sequência de aminoácidos. É bem conhecido que a formação de núcleos de estruturas locais, conhecida como estrutura secundária, apresenta papel fundamental no enovelamento final da proteína. Desta forma, o desenvolvimento de métodos que permitam não somente predizer a estrutura secundária adotada por um dado resíduo, mas também, a maneira como esse processo deve ocorrer ao longo do tempo é muito relevante em várias áreas da biologia estrutural. Neste trabalho, desenvolvemos dois métodos de predição de estruturas secundárias utilizando modelos com o potencial de fornecer informações mais detalhadas sobre o processo de predição. Um desses modelos foi construído utilizando autômatos celulares, um tipo de modelo dinâmico onde é possível obtermos informações espaciais e temporais. O outro modelo foi desenvolvido utilizando redes neurais residuais profundas. Com este modelo é possível extrair informações espaciais e probabilísticas de suas múltiplas camadas internas de convolução, o que parece refletir, em algum sentido, os estados de formação da estrutura secundária durante o enovelamento. A acurácia da predição obtida por esse modelo foi de ~78% para os resíduos que apresentaram consenso na estrutura atribuída pelos métodos DSSP, STRIDE, KAKSI e PROSS. Tal acurácia, apesar de inferior à obtida pelo PSIPRED, o qual utiliza matrizes PSSM como entrada, é superior à obtida por outros métodos que realizam a predição de estruturas secundárias diretamente a partir da sequência de aminoácidos.
The process of self-organization of the protein structure is known as folding. Although we know the structure of many proteins, for a majority of them, we do not have enough understanding to describe in details how the structure is organized from its amino acid sequence. In this work, we developed two methods for secondary structure prediction using models that have the potential to provide detailed information about the prediction process. One of these models was constructed using cellular automata, a type of dynamic model where it is possible to obtain spatial and temporal information. The other model was developed using deep residual neural networks. With this model it is possible to extract spatial and probabilistic information from its multiple internal layers of convolution. The accuracy of the prediction obtained by this model was ~ 78% for residues that showed consensus in the structure assigned by the DSSP, STRIDE, KAKSI and PROSS methods. Such value is higher than that obtained by other methods which perform the prediction of secondary structures from the amino acid sequence only.

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Sampaio, Wener Borges de. "DETECÇÃO DE MASSAS EM IMAGENS MAMOGRÁFICAS USANDO REDES NEURAIS CELULARES, FUNÇÕES GEOESTATÍSTICAS E MÁQUINAS DE VETORES DE SUPORTE." Universidade Federal do Maranhão, 2009. http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/417.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Werner Borges de Sampaio.pdf: 2991418 bytes, checksum: 1c3fd03c2e6ffea37ed00740d75d2ffd (MD5) Previous issue date: 2009-08-31
Breast cancer presents high occurrence frequency among the world population and its psychological effects alter the perception of the patient s sexuality and the own personal image. Mammography is an x-ray of the mamma that allows the precocious detection of cancer, since it is capable to showing lesions in their initial stages, typically very small lesions in the order of millimeters. The processing of mammographic images has been contributing to the detection and the diagnosis of mammary nodules, being an important tool, because it reduces the degree of uncertainty of the diagnosis, providing a supplementary source of information to the specialist. This work presents a computational methodology that aids the specialist in the detection of breast masses. The first step of the methodology aims at improvement the mammographic image, which consists of removal of unwanted objects, reduction of noise and enhancement of the breast internal structures. Then, Cellular Neural Networks are used to segment areas suspected of containing masses. These regions have their shapes analyzed by geometry descriptors (eccentricity, circularity, compactness, circular disproportion and circular density) and their textures are analyzed using geostatistical functions (Ripley's K function, Moran's and Geary's indices). Support Vector Machine were trained and used to classify the candidate regions in one of the classes, masses or no-mass, with sensibility of 80.00%, specificity of 85.68%, acuracy of 84.62%, a rate of 0.84 false positive for image and 0.20 false negative for image and an area under the curve ROC of 0.827.
Câncer de mama apresenta alta freqüência de ocorrência entre a população mundial e seus efeitos psicológicos alteram a percepção da sexualidade do paciente e a própria imagem pessoal. A mamografia é uma radiografia da mama que permite a descoberta precoce de câncer, sendo capaz a mostrar lesões nas fases iniciais, tipicamente lesões muito pequenas na ordem de milímetros. O processamento de imagens mamográficas tem contribuído para a descoberta e o diagnóstico de nódulos mamários, sendo uma importante ferramenta, pois reduz o grau de incerteza do diagnóstico, provendo uma fonte adicional de informação ao especialista. Este trabalho apresenta uma metodologia computacional que ajuda o especialista na descoberta de massas mamárias. O primeiro passo da metodologia visa à melhoria da imagem da mamografia que consiste em remoção de objetos externos à mama, redução de ruídos e realce das estruturas internas da mama. Então, Redes Neurais Celulares são usadas para segmentar áreas suspeitadas de conter massas. Estas regiões têm as suas formas analisadas por descritores de geometria (excentricidade, circularidade, densidade, desproporção circular e densidade circular) e as suas texturas analisadas por funções geoestatísticas (função de K de Ripley, e os índices de Moran e Geary). Máquinas de Vetores de Suporte são treinadas para classificar as regiões candidatas em um das classes, massas ou não-massa, com sensibilidade de 80,00%, especificidade de 85,68%, acurácia de 84,62%, uma taxa de 0,84 falsos positivos por imagem e 0,20 falsos negativos por imagem e uma área sob da curva ROC de 0,870.

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Otárola, Correa Diego Antonio, and Gonzales Frank Campos. "Modernización de la red de acceso de un operador móvil para el caso de Lima Metropolitana." Bachelor's thesis, Universidad Ricardo Palma, 2015. http://cybertesis.urp.edu.pe/handle/urp/1277.

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Abstract:

La presente tesina titulada “Modernización de la red de acceso de un operador móvil para el caso de Lima Metropolitana” expone una propuesta para un operador que tiene como objetivo poder incrementar su cobertura de servicio de segunda y cuarta generación, para esto se definen conceptos teóricos en base a lo que son las tecnologías de telefonía móvil celular de tipo GSM, UMTS y LTE y se compararan con las características técnicas de los equipos que se plantean usar demostrándose que estos pueden optimizar la red de acceso del operador en cobertura y funcionamiento para brindar un mejor servicio en base a 2G y 4G. Para lograr el objetivo propuesto, esta tesina describe el diseño y dimensionamiento de proyecto, pasos para su ejecución, especificaciones técnicas de los equipos, procedimiento para la puesta en servicio y resultados en base a pruebas del servicio y KPI. The current thesis entitled “Modernización de la red de acceso de un operador móvil para el caso de Lima Metropolitana” exposes a proposal for a mobile operator that has as a target increase their second and fourth generator coverage. For achieve this we have to defined theoric concepts based on the mobile telecommunication technology GSM, UMTS and LTE and compare with the features of equipment proposed to use proving that the coverage and performance of the access network of the operator can be improved for provide a better 2G and 4G service. For achieve this target proposed, this thesis describes the design and sizing of Project, steps for execution, technical features of equipment, on air procedure and results base on the testing service and KPI.

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Marques, Marcelo de Oliveira. "Dimensionamento de enlace sem fio com integração de voz e de dados." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261774.

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Abstract:

Orientador: Ivanil Sebastião Bonatti
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Eletrica
Made available in DSpace on 2018-08-05T15:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_MarcelodeOliveira_M.pdf: 450626 bytes, checksum: fa1f72472e4929bcf614ccd0a37ab18b (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: O dimensionamento de enlace sem fio das redes de telecomunicação com integração de voz e de dados é abordado nesse trabalho. Foram desenvolvidos procedimentos de análise e síntese para os dois modelos de filas considerados: modelos markovianos; e modelos com prioridade, sem e com preempção. Esquemas com ou sem compartilhamento de recursos e com buffer finito e infinito foram considerados. Comparações numéricas foram feitas para os modelos utilizados, bem como, os resultados obtidos no dimensionamento do enlace foram submetidos a condições de sobrecarga do tráfego de voz e de dados de forma a analisar o comportamento dos parâmetros de qualidade de serviço especificados
Abstract: The dimensioning of telecommunications network wireless link, with voice and data integration, is presented in this paper. Analysis and synthesis procedures were developed considering Markovian and priority models (with or without preemption). Schemes with or without resources sharing and finite and infinite buffer were considered. The selected models were numerically compared and the results of the dimensioning were submitted to simulations of traffic overload conditions in order to analyze the quality of service parameters behavior
Mestrado
Telecomunicações e Telemática
Mestre em Engenharia Elétrica

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Pazienza, Giovanni Egidio. "Aspects of algorithms and dynamics of cellular paradigms." Doctoral thesis, Universitat Ramon Llull, 2008. http://hdl.handle.net/10803/9151.

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Abstract:

Els paradigmes cel·lulars, com les xarxes neuronals cel·lulars (CNN, en anglès) i els autòmats cel·lulars (CA, en anglès), són una eina excel·lent de càlcul, al ser equivalents a una màquina universal de Turing. La introducció de la màquina universal CNN (CNN-UM, en anglès) ha permès desenvolupar hardware, el nucli computacional del qual funciona segons la filosofia cel·lular; aquest hardware ha trobat aplicació en diversos camps al llarg de la darrera dècada. Malgrat això, encara hi ha moltes preguntes a obertes sobre com definir els algoritmes d'una CNN-UM i com estudiar la dinàmica dels autòmats cel·lulars. En aquesta tesis es tracten els dos problemes: primer, es demostra que es possible acotar l'espai dels algoritmes per a la CNN-UM i explorar-lo gràcies a les tècniques genètiques; i segon, s'expliquen els fonaments de l'estudi dels CA per mitjà de la dinàmica no lineal (segons la definició de Chua) i s'il·lustra com aquesta tècnica ha permès trobar resultats innovadors.
Los paradigmas celulares, como las redes neuronales celulares (CNN, en
inglés) y los autómatas celulares (CA, en inglés), son una excelente
herramienta de cálculo, al ser equivalentes a una maquina universal de
Turing. La introducción de la maquina universal CNN (CNN-UM, en
inglés) ha permitido desarrollar hardware cuyo núcleo computacional
funciona según la filosofía celular; dicho hardware ha encontrado
aplicación en varios campos a lo largo de la ultima década. Sin
embargo, hay aun muchas preguntas abiertas sobre como definir los
algoritmos de una CNN-UM y como estudiar la dinámica de los autómatas
celular. En esta tesis se tratan ambos problemas: primero se demuestra
que es posible acotar el espacio de los algoritmos para la CNN-UM y
explorarlo gracias a técnicas genéticas; segundo, se explican los
fundamentos del estudio de los CA por medio de la dinámica no lineal
(según la definición de Chua) y se ilustra como esta técnica ha
permitido encontrar resultados novedosos.
Cellular paradigms, like Cellular Neural Networks (CNNs) and Cellular Automata (CA) are an excellent tool to perform computation, since they are equivalent to a Universal Turing machine. The introduction of the Cellular Neural Network - Universal Machine (CNN-UM) allowed us to develop hardware whose computational core works according to the principles of cellular paradigms; such a hardware has found application in a number of fields throughout the last decade. Nevertheless, there are still many open questions about how to define algorithms for a CNN-UM, and how to study the dynamics of Cellular Automata. In this dissertation both problems are tackled: first, we prove that it is possible to bound the space of all algorithms of CNN-UM and explore it through genetic techniques; second, we explain the fundamentals of the nonlinear perspective of CA (according to Chua's definition), and we illustrate how this technique has allowed us to find novel results.

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Liu, Xugui. "Pagamentos por meio de aplicativo de mensagens." reponame:Repositório Institucional do FGV, 2017. http://hdl.handle.net/10438/19948.

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Abstract:

Submitted by XUGUI LIU (liuxugui@gmail.com) on 2018-01-22T15:35:26Z No. of bitstreams: 1 Informação-Liu-dissertação.pdf: 3179607 bytes, checksum: 0c9b17276caa45a594380235ef6f1354 (MD5)
Approved for entry into archive by Mayara Costa de Sousa (mayara.sousa@fgv.br) on 2018-01-22T15:52:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Informação-Liu-dissertação.pdf: 3179607 bytes, checksum: 0c9b17276caa45a594380235ef6f1354 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-01-22T17:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Informação-Liu-dissertação.pdf: 3179607 bytes, checksum: 0c9b17276caa45a594380235ef6f1354 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18
This project seeks to investigate the Paggi case, the first and only company that currently adopts payments through the messaging application in Brazil. This payment model leveraged the critical mass of messaging application users and thus achieved a lot of success in China. Besides China, countries like the United States and India are also beginning to implement this payment model. Thus, it is interesting to study this pioneering case in Brazil, where there is a high demand for the use of messaging applications. The main objective of this work is to discover the similarities and differences in the evolution of the payment model through the messaging application between the two companies selected from Brazil and China through the short-term evolutionary metrics. To Achieve this objective, interviews, documents, and publications analyzes were carried out to compare the similarities and differences regarding the evolution of the payment model of the two companies. It is hoped that the results found in this study could contribute to those interested in the Mobile Payments market, including those called Fintechs and also the messaging application companies that are looking to expand their platform and service lines, as follows: (1) to better understand the similarities and differences in the business model and the evolution of payment through messaging application between suppliers in these countries, (2) to offer recommendations for new entrants in this market in Brazil, to better structure their value propositions to customers, and (3) to identify the difficulties and facilities to implement this mobile payment model in the Brazilian market.
Este projeto busca investigar o caso Paggi, a primeira e a única empresa que, atualmente, adota pagamentos por meio de aplicativo de mensagens no Brasil. Esse modelo de pagamento aproveitou a massa crítica de usuários dos aplicativos de mensagens e, assim, obteve muito sucessos na China. Além da China, países como Estados Unidos e Índia também estão começando a implantar esse modelo de pagamento. Dessa forma, é interessante estudar esse caso pioneiro no Brasil, onde há uma alta demanda de uso de aplicativos de mensagens. O objetivo central deste trabalho é descobrir as similaridades e as diferenças em relação à evolução do modelo de pagamento por meio de aplicativo de mensagens entre as duas empresas selecionadas no Brasil e na China, com base em métricas evolucionais de curto prazo. Para atingir esse objetivo, foram realizadas entrevistas, análises de documentos e publicações, com a finalidade de comparar e analisar as similaridades e diferenças em relação ao modelo de negócios e a evolução do modelo de pagamento das duas empresas. Espera-se que os resultados encontrados neste estudo possam contribuir para os interessados no mercado de Mobile Payments, inclusive, as denominados Fintechs e também, as empresas de aplicativos de mensagens que buscam expandir sua plataforma e linhas de serviços, da seguinte maneira: (1) compreender melhor as similaridades e diferenças no modelo de negócios e na evolução do pagamento por meio de aplicativo de mensagens entre fornecedores desses países, (2) oferecer recomendações para novos entrantes nesse mercado, no Brasil, a melhor estruturar suas propostas de valor a clientes e (3) identificar as dificuldades e facilidades de implantar desse modelo de pagamento móvel no mercado brasileiro.

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Oliveira, Letícia Pollo de. "Neospora caninum: estudo do secretoma e caracterização molecular de três proteínas com domínios Apple." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60135/tde-18122013-155545/.

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Abstract:

Neospora caninum (filo Apicomplexa) é um parasita obrigatório intracelular como todos os membros deste filo, alguns reconhecidos por causarem doenças com impacto relevante na saúde humana (Plasmodium e Toxoplasma) e veterinária (Babesia, Eimeria e Cryptosporidium). Causador da neosporose, N. caninum vem emergindo como um dos maiores causadores de abortos infecciosos em bovinos, levando a consideráveis perdas econômicas na bovinocultura mundial. Devido à sua recente descoberta, o conhecimento sobre diversos processos bioquímicos de N.caninum ainda é limitado, demandando novas pesquisas para a compreensão de seus mecanismos de sobrevivência e consequente identificação de alvos para intervenção terapêutica. O processo de invasão celular é bastante investigado em pesquisas envolvendo apicomplexas, uma vez que a sobrevivência desses parasitas depende do sucesso de sua entrada na célula hospedeira. Proteínas secretadas de organelas filo-específicas (micronemas, roptrias e grânulos densos) estão intimamente envolvidas com a invasão celular. Elas são responsáveis pela interação inicial com a célula hospedeira, participam da junção de movimento formada no momento da invasão, e contribuem para a estabilização do vacúolo parasitóforo. Neste trabalho as proteínas secretadas por taquizoítas de N. caninum foram investigadas de duas formas: (1) por caracterização molecular de proteínas com domínio Apple; e (2) por estudo do secretoma do parasita. Os domínios proteicos do tipo Apple são caracterizados pela capacidade de interação proteína-proteína e proteína-carboidrato, e estão presentes em algumas proteínas micronêmicas com propriedades adesivas. Neste trabalho três proteínas de N. caninum contendo domínios Apple foram caracterizadas: MIC17A, MIC17B e MIC17C. A análise das sequências proteicas e das estruturas dos domínios Apple, obtidas por modelagem molecular, mostraram alta identidade sequencial e estrutural entre MIC17A e MIC17C. Apesar de ser paráloga às outras duas, MIC17B apresenta diferenças importantes em sua sequência e estrutura. Para MIC17B e MIC17C foram realizados experimentos de detecção das proteínas nativas nos extratos total e secretado do taquizoíta que sugerem diferentes formas de processamento entre essas proteínas no parasita. Para MIC17B foi confirmada a localização em micronemas, num padrão diferente do observado para MIC17C. Os ensaios de invasão combinados aos de localização indicam que estas proteínas estejam relacionadas ao processo de invasão celular, porém, suas funções permanecem desconhecidas. O secretoma é o conjunto de proteínas secretadas pelo parasita e, para explorar a composição deste extrato (ESA) no taquizoíta de N. caninum, duas abordagens complementares foram utilizadas. Na primeira abordagem foram identificadas as proteínas presentes no ESA por espectrometria de massas. Na segunda abordagem realizou-se uma ii quantificação relativa das proteínas, marcadas por dois isótopos, nos extratos totais de taquizoítas submetidos ou não ao estímulo secretório. O resultado esperado seria com as proteínas secretadas diminuídas no parasita estimulado. Em ambas as abordagens foram utilizadas técnicas de espectrometria de massas de alta resolução (nanoLC-MS/MS), o que resultou num alto número de identificações; 615 proteínas no ESA e 2011 proteínas quantificadas. A comparação das duas abordagens permitiu o reconhecimento de proteínas com maior probabilidade de secreção. Uma rede de interação entre as proteínas diferencialmente expressas foi predita, gerando resultados que, associados às informações sobre as proteínas aumentadas, permitiram uma investigação sobre proteínas potencialmente envolvidas com a regulação do metabolismo relacionado à secreção. Os resultados obtidos por ambos os estudos aqui demonstrados somam conhecimento acerca do parasita N. caninum e demonstram ser úteis para guiar a busca e seleção de alvos a serem investigados para o desenvolvimento de terapêutica contra a neosporose.
Neospora caninum (Apicomplexa phylum) is an obligatory intracellular parasite like all members from this phylum, some causing diseases with relevant impact on human (Plasmodium and Toxoplasma) and veterinary (Babesia, Eimeria and Cryptosporidium) health. Causative agent of neosporosis, N. caninum has emerged as one of the leading causes of infectious abortion in cattle, generating huge economical losses in worldwide livestock. Due to its recent discovery, knowledge of N. caninum biochemical processes remains scarce, demanding new research for comprehending its survival mechanisms and, consequently, identifying new targets for therapeutic intervention. The invasion process has often been investigated in apicomplexans since their survival depends on the success of their entry into the host cell. Proteins secreted from phylum-specific organelles (micronemes, rhoptries and dense granules) are deeply involved with invasion. They are responsible for the initial interaction with the host cell; participate of the moving junction formed in the moment of invasion; and contribute for the stabilization of the parasitophorus vacuole. In this study, the proteins secreted by N. caninum tachyzoites were investigated in two ways: (1) the molecular characterization of Apple domaincontaining proteins; and (2) exploring the parasite secretome. The Apple protein domains are characterized by the ability to interact as protein-protein and proteincarbohydrate, and are present in some microneme proteins with adhesive properties. Here three N. caninum proteins containing Apple domains were characterized: MIC17A, MIC17B and MIC17C. Analyses of the Apple domains sequences and structures, obtained by molecular modeling, revealed high sequential and structural identities between MIC17A and MIC17C. Although being a paralog of the other two proteins, MIC17B presents significant differences in its sequence and structure. Experiments were performed for native MIC17B and MIC17C detection in the total and secreted tachyzoite extracts, suggesting different processing forms for these proteins in the parasite. For MIC17B, the microneme localization was confirmed, differently from the pattern observed for MIC17C. Invasion and localization assays indicated that these proteins are related to the cell invasion process; nevertheless, their functions remain unknown. The secretome is the set of proteins secreted by the parasite and, to explore this extract (ESA) composition in N. caninum, two complementary approaches were used. Firstly proteins present in ESA were identified by mass spectrometry. In the second approach, a relative quantification was performed on the proteomes of ethanol stimulated/non stimulated tachyzoites, expecting that the secreted proteins would be down regulated at the stimulated parasite. Both approaches were performed with high resolution mass spectrometry techniques (nanoLC-MS/MS), reaching a high number of identifications: 615 proteins iv in ESA and 2011 quantified proteins. The comparison between both approaches allowed the recognition of the most likely secreted proteins. An interaction network was predicted, involving the differentially expressed proteins. These results, associated with the information of up regulated proteins, allowed the investigation of proteins potentially involved with the secretion metabolism regulation. The findings from our two studies add up knowledge about N. caninum and demonstrate to be useful in guiding the search and selection for new targets for therapeutic development against neosporosis.

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Cardoso, Ricardo de Souza. "Participação de proteínas da via secretória no tráfego e montagem do vírus sincicial respiratório." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-21072016-162417/.

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Abstract:

O vírus sincicial respiratório humano (HRSV) é o mais frequente agente patogênico da família Paramyxoviridae. Apesar de sua grande importância e impacto em saúde pública, alguns aspectos demandam elucidação. Entre eles, estão os mecanismos de tráfego intracelular de proteínas virais para o sitio de montagem. Baseado nisso, fizemos um estudo de imunofluorescência tentando contribuir para o entendimento da participação da via secretória no tráfego de proteínas estruturais de HRSV que não são glicosiladas: proteínas de matriz (M) e de nucleocapsídeo (N). Pudemos observar que essas proteínas seguem rota similar àquelas que são glicosiladas no Golgi, como a proteína de fusão (F). Ademais, as proteínas M e N, além de colocalizarem com proteínas celulares da via secretória, tais como trans-Golgi network-46 (TGN46) e sorting nexin-2 (SNX2), também influem no recrutamento de proteínas celulares para os corpos de inclusão virais, como mostrado no caso da proteína Glut1. Os dados indicam que proteínas M e N de HRSV seguem pela via endocítica inicial, acumulam-se em corpos de inclusão que seriam fábricas virais e, no caso de TGN46, podem ser incorporadas aos vírus em brotamento
Human respiratory syncytial virus (HRSV) is the most relevant cause of respiratory infection in children worldwide. Despite its importance in public health, some aspects of the mechanisms of the trafficking of viral structural proteins remain unclear. In the present study, immunofluorescence was used to understand how the virus matrix (M) and nucleocapsid (N) proteins, which are non-glycosylated , are addressed to inclusion bodies in Hep-2 cells (MOI=3). M and N proteins followed similar intracellular trafficking routes as compared to the glycosylated fusion (F) viral protein. Moreover, M and N proteins colocalized with two key elements of the secretory pathway: trans-Golgi network- 46 (TGN46) and sorting nexin-2 (SNX2). Viral proteins M and N appear to be involved in the recruitment of cell proteins at the formation of virus inclusion bodies, as shown for Glucose Transporter Type 1 (Glut1). The data suggest that HRSV M and N proteins follow the secretory pathway, initiating in early endosomes, as indicated by the co-localization with TGN46 and SNX2. In addition, these host cell proteins accumulate in inclusion bodies that are viral factories, and can be part of budding viral progeny. Therefore, HRSV M and N proteins, even though they are not glycosylated, take advantage of the secretory pathway to reach virus inclusion bodies. Confocal images suggest that SNX2, which is known for its membrane-deforming properties, could play a pivotal role in HRSV budding

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Azenha, Cláudia de Jesus. "Defining Transcriptional Networks Underlying Dendritic Cell Heterogeneity Using Direct Cellular Reprogramming." Master's thesis, 2018. http://hdl.handle.net/10316/82431.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Investigação Biomédica apresentada à Faculdade de Medicina
Estratégias de reprogramação celular têm evidenciado a flexibilidade do destino celulare, através de fatores de transcrição (FTs) específicos dos tipos celulares para converter células somáticas em pluripotentes. A reprogramação direta de um tipo de célula diferenciada em outr,o também foi demonstrada e explorada para elucidar os mecanismos de biologia celular e para fins de medicina regenerativa. Recentemente, demonstrámos que células dendríticas (CDs) apresentadoras de antigénios, podem ser reprogramadas em tipos de células diferentes,através da combinação de FTs. Classicamente, pensa-se que um progenitor específico da linhagem mielóide origina subgrupos de CDs funcionalmente diferentes: CDs convencionais (cCDs) são células apresentadoras de antigénios que desencadeiam respostas imunitárias; CDs plasmocitóides (pDCs) são células que produzem Interferão tipo I durante uma infecção viral. No entanto, os mecanismos exactos que regulam a divergência dos diferentes subtipos celulares durante o desenvolvimento das CDs ainda necessitam de ser estabelecidos. Recentemente identificámos os FTs Irf8, Pu.1 e Batf3 como suficientes e necessários para reprogramar fibroblastos em cCDs do tipo 1. Dado o papel importante dos FTs nas decisões de destino celular das diferentes CDs, o objetivo deste estudo é investigar a heterogeneidade das DCs através da caracterização mínima dos FTs e necessária para induzir DCs a partir de fibroblastos. Combinando a revisão bibliográfica e análise computacional, identificámos 23 TFs candidatos com potencial para originar pCDs, que demonstraram ter um papel importante na especificação de pCDs. Validámos em ratinho o repórter Clec9a que, é expresso em pCDs, através da proteína fluorescente tdTomato tornando este modelo adequado para o rastreamento de pCDs originadas pela sobreexpressão de FTs. Em seguida, fibroblastos embrionários de ratinho (MEFs) com o repórter Clec9a, foram transduzidos com um conjunto de FTs indutores de pCDs, usando um sistema lentiviral induzido por doxiciclina. Através da eliminação individual de cada TF, identificámos Irf8 e TF2 como a combinação mínima necessária para a activação do repórter. A expressão de moléculas de complexo de histocompatibilidade principal (MHC) de classe II, importante para a funcionalidade das DCs, também foi observada como dependente do Irf8 e TF2. Além disso, este estudo destacou o papel do TF1 na especificação das pCDs. Embora não seja intrinsecamente necessário, quando combinado com Irf8 e TF2, o TF1 aumenta a expressão de marcadores de superfície típicos de pCDs, que origina células tdTomato + B220 + Bst2 + pCD-like por reprogramação direta. Em resumo, este estudo fornece evidências de que o Irf8 quando combinado com o TF2 e o TF1 inicia um programa de reprogramação de fibroblastos em pCDs. Estas descobertas fornecem informações valiosas sobre a especificação de pCDs. No futuro, a geração de pCDs por reprogramação direta abre caminhos para a indução de respostas imunes antivirais através de células de engenharia autóloga.
Cellular reprogramming strategies have highlighted the flexibility of cell fates with the possibility to use cell-type-specific transcription factors (TFs) to convert somatic cells into pluripotency. Direct lineage conversions of one differentiated cell-type into another have also been demonstrated and explored for elucidating cell biology mechanisms and for regenerative medicine purposes. Recently, we have demonstrated that antigen presenting Dendritic cells (DCs) can be reprogrammed into unrelated cell-types by a small combination of TFs. Classically, it is thought that a myeloid DC committed progenitor gives rise to the functionally different DC subsets: conventional DCs (cDCs) are professional Antigen Presenting Cells (APC) driving antigen-specific immune responses; plasmacytoid DCs (pDCs) are professional producers of type I interferons during viral infection. However, the timing and exact mechanisms regulating the divergence of the different subsets during DC development is still to be established.We have recently identified Irf8, Pu.1 and Batf3 as sufficient and necessary to induce a cDC type 1 fate in fibroblasts. Given the important role of TFs in cell-fate decisions of the different DC subsets, the aim of this study is to investigate DC heterogeneity by fine-tuning the minimal TF network necessary to induce DC fate in order to program pDCs from fibroblasts.By combining literature review and computational analysis, we have identified 23 pDC-inducing candidate TFs with important roles in pDC specification and restricted pDC expression. We have then validated that in Clec9a reporter mouse, pDCs are labelled with tdTomato fluorescent protein making this model suitable for screening pDC-inducing factor. Then we have transduced Clec9a reporter mouse embryonic fibroblasts (MEFs) with a set of the pDC-inducing TFs using a doxycycline-induced lentiviral system. By sequential individual elimination of each TF, we have identified Irf8 and TF2 as the minimal combination required for reporter activation. Major histocompatibility complex (MHC) class II molecules’ expression important for DC functionality was also observed to be dependent of Irf8 and TF2. Moreover, our study highlighted the role of TF1 for pDC specification. Whilst not being intrinsically required, when combined with Irf8 and TF2, TF1 increases the expression of pDC- typical surface markers with the generation of tdTomato+ B220+ Bst2+ pDC-like cells by direct reprogramming. In summary, we provide evidence that Irf8 when combined with TF2 and TF1 kicks-start a pDC program in fibroblasts. These findings provide valuable insights into pDC specification. In the future, the generation of pDCs by direct reprogramming opens avenues for inducing anti-viral immune responses with autologous-engineered cells.

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Dewangan, Vikas Kumar. "Role of Power Control in Enhancing the Performance of Opportunistic Selection Schemes." Thesis, 2015. https://etd.iisc.ac.in/handle/2005/4798.

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Abstract:

Opportunistic selection reaps the benefits of multiuser diversity in many wireless applications. For example, it increases throughput of cellular networks, lifetime of wireless sensor networks, and improves diversity in cooperative relay systems. In it, the best node is selected for data transmission. The ability of a node to improve the system performance is quantified by a real-valued metric. The best node is the one with the highest metric. Since the nodes are geographically separated, no node in the network knows beforehand who the best node is. Hence, distributed selection schemes are required. We investigate the role of power control in distributed selection schemes. Power control allows the nodes to choose their target receive power from a set of pre-specified power levels. These levels are set such that a node can be selected even if some other nodes transmit with it but do so with lower power levels. Without power control, this would have resulted in a wasteful collision. First, we propose a new timer-based selection scheme with power control. In it, each node sets its timer and its target receive power level as a function of its metric. We develop several structural insights, about the optimal metric-to-timerand- power mapping, which maximizes the probability of selecting the best node. These significantly reduce the computational complexity of finding an optimal mapping and lead to valuable asymptotic insights. We show that the proposed scheme significantly outperforms the conventional timer-based selection scheme. Performance improvements as large as 28.2% are achieved even with only two target receive power levels. We also analyze the performance of the proposed scheme with imperfect power control, which is inevitable in practice. It randomly changes a node’s receive power and, thus, its signal-to-interference-and-noise ratio. Consequently, it affects the probability of selection of the best node and of no node getting selected. It can even lead to a sub-optimal node getting selected. We derive the probability of each of these effects. We observe that by increasing the lowest target receive power level enough, the reduction in probability of selection of the best node can be restricted to be within 9%. Lastly, we characterize the effect of imperfect power control on an alternate scheme known as the splitting-based selection scheme with power control. This scheme maintains a set of thresholds for each slot, which determine the nodes that transmit in that slot and their target receive power levels. The outcome of a slot is used to update the thresholds for the next slot. In case of a collision, the set of colliding nodes is split in two smaller subsets, the nodes in one of which transmit in the next slot. We analyze the average number of slots required for selection with perfect and imperfect power control. We also compute the probability that the best node or a sub-optimal node gets selected in each slot, and the probability that no node ever gets selected due to imperfect power control. The implications of imperfect power control on system throughput are also investigated. We show that imperfect power control reduces the system throughput. We also evaluate the effect of peak power constraint on the performance of the timer-based and splitting-based selection schemes with power control. We show that it can reduce the probability of selection of the two schemes by as much as 19.1% and 9.7%, respectively, when the metric and channel gain are uncorrelated depending on the system parameters.

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Robalo, Daniel Luís Silveira. "Planning and dynamic spectrum management in heterogeneous mobile networks with QoE optimization." Doctoral thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10400.6/4033.

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Abstract:

The radio and network planning and optimisation are continuous processes that do not end after the network has been launched. To achieve the best trade-offs, especially between quality and costs, operators make use of several coverage and capacity enhancement methods. The research from this thesis proposes methods such as the implementation of cell zooming and Relay Stations (RSs) with dynamic sleep modes and Carrier Aggregation (CA) for coverage and capacity enhancements. Initially, a survey is presented on ubiquitous mesh networks implementation scenarios and an updated characterization of requirements for services and applications is proposed. The performance targets for the key parameters, delay, delay variation, information loss and throughput have been addressed for all types of services. Furthermore, with the increased competition, mobile operator’s success does not only depend on how good the offered Quality of Service (QoS) is, but also if it meets the end user’s expectations, i.e., Quality of Experience (QoE). In this context, a model for the mapping between QoS parameters and QoE has been proposed for multimedia traffic. The planning and optimization of fixed Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) networks with RSs in conjunction with cell zooming has been addressed. The challenging case of a propagation measurement-based scenario in the hilly region of Covilhã has been considered. A cost/revenue function has been developed by taking into account the cost of building and maintaining the infrastructure with the use of RSs. This part of the work also investigates the energy efficiency and economic implications of the use of power saving modes for RSs in conjunction with cell zooming. Assuming that the RSs can be switched-off or zoomed out to zero in periods when the trafﬁc exchange is low, such as nights and weekends, it has been shown that energy consumption may be reduced whereas cellular coverage and capacity, as well as economic performance may be improved. An integrated Common Radio Resource Management (iCRRM) entity is proposed that implements inter-band CA by performing scheduling between two Long Term Evolution – Advanced (LTE-A) Component Carriers (CCs). Considering the bandwidths available in Portugal, the 800 MHz and 2.6 GHz CCs have been considered whilst mobile video traffic is addressed. Through extensive simulations it has been found that the proposed multi-band schedulers overcome the capacity of LTE systems without CA. Result shown a clear improvement of the QoS, QoE and economic trade-off with CA.

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Rosas, Jorge Miguel Marques. "Supramolecular design of biomimetic self-assembling silk sericin/chitosan multilayered biomaterials for biomedicine." Master's thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10400.14/30643.

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Abstract:

Os biomateriais à base de seda, proveniente dos casulos Bombyx mori, têm sido amplamente aplicados em Engenharia de Tecidos (TE). Contudo, embora a Fibroína da Seda (SF) seja amplamente aceite como um biomaterial seguro, a Sericina da Seda (SS) tem sido negligenciada precocemente devido à sua potencial resposta imune no corpo. Contudo, estudos recentes têm demonstrado as propriedades de biodegradabilidade, biocompatibilidade, antimicrobiana, antioxidante e anticoagulação da SS e sua aplicabilidade em fins médicos. Neste trabalho propõe-se o desenho molecular racional, o desenvolvimento e a caracterização extensiva ao nível das propriedades físico-químicas e análise morfológica de um novo filme supramolecular à base de SS/quitosano (SS/CHT). A combinação da proteína SS com o biopolímero CHT de carga oposta permite desenvolver biomateriais inovadores com novas propriedades e funcionalidades aprimoradas que vão muito além das dos componentes individuais. Como tal, a estrutura secundária, a morfologia e a microestrutura do sistema SS/CHT foram primeiramente avaliadas por dicroísmo circular (CD) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) acoplada a um acessório de reflexão total atenuada (ATR), difração de raios-X (XRD), microscopia eletrónica de transmissão (TEM) e microscopia eletrónica de varrimento (SEM), denotando a formação de estruturas secundárias de folhas β e de uma rede de fibras no sistema SS/CHT. De seguida, o possível crescimento de filmes multicamadas supramoleculares à base de SS/CHT foi avaliado pela microbalança de cristal de quartzo com monitorização de dissipação de energia (QCM-D), e as propriedades físico-químicas e morfológicas estudadas por ATR-FTIR e espectroscopia Raman, ângulo de contato com a água (WCA), SEM e microscopia de força atómica (AFM), revelando a formação de filmes finos multicamadas com uma estrutura fibrilar. Por fim, estudos preliminares in vitro foram efetuados com uma linha celular de préosteoblastos de rato (MC3T3-E1) em filmes LbL não reticulados e reticulados com genipina, esta revelando uma melhoria ao nível da adesão celular. Embora estes testes tenham sido efetuados para averiguar as potencialidades dos filmes multicamadas para aplicações biomédicas, estudos adicionais devem ser efetuados para tecer considerações inequívocas sobre o potencial dos filmes multicamadas à base de SS/CHT para aplicações biomédicas.
Silk-based biomaterials, from Bombyx mori cocoons have been widely applied for Tissue Engineering (TE). However, while Silk Fibroin (SF) is widely accepted as a safe biomaterial, the Silk Sericin (SS) has been early neglected due to its immune response in the body. Although, recently studies have been demonstrating the biodegradability, biocompatibility, antimicrobial, antioxidant, and anticoagulation properties of SS. In this work is proposed the rational molecular design, development, and in-depth physicochemical and morphological characterization of a novel SS/Chitosan (SS/CHT) supramolecular film. Thereby, the combination of the SS protein with the oppositely charged CHT biopolymer has gained increasing interest due to the possibility to develop innovative biomaterials with new properties and enhanced functionalities that go far-beyond those of the individual components. As such, the secondary structure, morphology and microstructure of the SS/CHT co-assembled system was firstly assessed by circular dichroism (CD) and attenuated total reflection-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) Spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and scanning electron microscopy (SEM), denoting the formation of β-sheet secondary structures and entangled fiber networks in the SS/CHT co-assembled system. Then the possible build-up of SS/CHT supramolecular multilayered films was assessed by the quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D), and the physicochemical and morphological properties studied by ATR-FTR and Raman spectroscopy, water contact angle (WCA), SEM, and AFM, revealing the formation of multilayer thin films with a fibrillar network structure. Lastly, preliminary in vitro cell culture studies were attempted with MC3T3-E1 mouse preosteoblast model cell line on uncross-linked and genipin cross-linked LbL films, revealing an improved. Although these tests were done to evaluate the potentialities of multilayer film for biomedical applications, further studies should be conducted to make clear considerations on the potential of SS / CHT based multilayer films for biomedical applications.

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Silvério, André de Sousa. "Propagation model for cellular mobile networks used in UAVcommunications environmentss." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10071/14633.

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Abstract:

Recognizing the growth of the drone market in recent years, it is crucial to evaluate the capacity of the mobile communications technologies as well as their infrastructure to verify if these are capable to support various applications and services that may associate with these type of vehicles, achieving lower costs to the users. The type of application chosen for this thesis is a video streaming that is able to assume different qualities depending on the RF conditions, in order to overcome the limitation of radio communications, in which the user is only able to communicate with the drone when in his line of sight. It was necessary to take into account a propagation model that considered the unique characteristics of an UAV, since the most commonly used models only consider a typical mobile user moving below the level of the BSs and their respective antennas using a short/medium frequency interval that is not able to consider the third and fourth generation technologies at once. In order to choose the ideal model, a theoretical study was carried out, which allowed to conclude that Lisbon University Institute Model is the most accurate since it is able to fulfill the requirements associated to a flying drone, considering a larger frequency spectrum, allowing the use of third and fourth generation technologies that are fundamental to support multimedia services, such as video streaming. To verify the viability of mobile communications, measurements were made in three real scenarios in rural areas using a spectrum analyzer carried by a flying drone, in order to monitor, read and write the data related to the signal’s behavior into a file, during the flight route. Based on this approach, it was possible to analyze the viability of mobile communications for a video streaming service using a drone, in a rural environment and considering UMTS and LTE technologies. In addition, evaluate the signal’s performance when the drone is above the antennas where the “hole phenomenon” occurs, theoretically.
Tendo em conta o crescimento que o mercado de drones tem tido nos últimos anos, é importante considerar as tecnologias de comunicações móveis assim como as respectivas infraestruturas e verificar se estas são capazes de suportar diversas aplicações que podem estar associadas a estes veículos, permitindo isto um custo inferior para os utilizadores dos mesmos. O tipo de aplicação escolhida para esta tese foi uma streaming de vídeo, com o objetivo de ultrapassar a limitação das comunicações rádio, em que o utilizador apenas consegue comunicar com o drone caso este se encontre no seu campo de visão. Foi necessário ter em conta um modelo de propagação que considerasse as características únicas de movimentação dum drone, uma vez que os modelos mais utilizados apenas consideram um utilizador móvel comum que se desloque abaixo do nível das estações base e respetivas antenas para um espectro de frequências curto/médio. Para a escolha deste modelo, foi realizado um estudo teórico que permitiu concluir que o Lisbon University Institute Model é o mais acertado, uma vez que é capaz de cumprir os requisitos associados a um drone, considerando um intervalo de frequências maior, permitindo a utilização das tecnologias de terceira e quarta geração, que são fundamentais para suportar aplicações multimedia, como é o caso da streaming de vídeo. Para verificar a viabilidade das comunicações móveis, foram feitas medições em três cenários reais em zona rural recorrendo a um analisador de espectros transportado por um drone, com o objetivo de monitorizar, fazer a leitura e gravação de dados associados ao comportamento do sinal para um ficheiro durante a rota de voo. Com esta abordagem, foi possível analisar a viabilidade das comunicações móveis para a aplicação de streaming de vídeo num drone, em cenário rural, considerando as tecnologias UMTS (3G) e LTE (4G). Para além disso, foi ainda possível avaliar o comportamento do sinal quando o drone se encontra acima do eixo vertical das antenas, onde o “fenómeno do buraco” ocorre.

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Dissertations / Theses on the topic 'Celular Networks'

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