Дисертації з теми "EMU (Computer program)"

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-18T13:50:17Z No. of bitstreams: 1 FERREIRA_Maria_2015.pdf: 44702801 bytes, checksum: d58773cbbac5f088372d16f186805b06 (MD5)
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Made available in DSpace on 2016-10-18T13:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERREIRA_Maria_2015.pdf: 44702801 bytes, checksum: d58773cbbac5f088372d16f186805b06 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Compiler error messages should allow programmers to understand and solve quickly problems found during the compilation process. However, compilers usually issue short contextless messages with little information and with terms that are difficult to understand. This work introduces the plug-in Error Message System (EMS) that allows the presentation of easy-to-understand and more meaningful error messages. EMS is a plug-in to the Eclipse IDE. It is highly configurable through Domain Specific Languages (DSLs). The DSLs allow that regular users build their own error messages and share them. Beginner programmers can use a set of error messages adapted to them thus reducing the time of understanding and correction of compilation errors.
As mensagens de erro dos compiladores devem permitir que os programadores compreendam e solucionem os problemas encontrados durante o processo de compilação rapidamente. Entretanto, os compiladores usualmente emitem mensagens curtas, sem contexto, pouco informativas e com termos de difícil compreensão. Este trabalho apresenta o plug-in Error Message System (EMS) que permite a apresentação das mensagens de erro mais fáceis de entender e mais informativas. EMS é um plugin para a IDE Eclipe e é altamente configurável através de linguagens específicas de domínio(LED). As LEDs permitem que usuários comuns façam suas próprias mensagens de erro e as compartilhem. Programadores iniciantes podem utilizar um conjunto de mensagens adaptadas a eles, reduzindo o tempo de compreensão e correção dos erros de compilação.

Submitted by Jadson Francisco de Jesus SILVA (jadson@uefs.br) on 2018-07-31T22:19:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LuisGustavoAraujo.pdf: 8660411 bytes, checksum: cba36d7b6e819bd2743bd4343cccbccf (MD5)
Made available in DSpace on 2018-07-31T22:19:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_LuisGustavoAraujo.pdf: 8660411 bytes, checksum: cba36d7b6e819bd2743bd4343cccbccf (MD5) Previous issue date: 2018-04-06
Teaching programming is a great challenge in every educational stage and in several institutions of the world, being a general problem in the area of computing education. In the Brazilian Informatics vocational high school programs, historical issues of the Professional Education System in Brazil make this problem even harder. With these issues in mind, we proposed and evaluated a teaching approach based on spiral learning associated with programming environments for novices and contexts relevant to students, aiming to improve motivation and learning in programming courses. Three case studies were carried out: one in Midlle School, and two in vocational high school programs in Informatics in Feira de Santana, Bahia, Brazil. The case studies were split into three contextualized blocks, where programming content was learned through a context, using appropriate tools. Contexts such as games, geometric figures and images were used, as well as Scratch, JES and PPlay tools. Given the qualitative and quantitative nature of this research, we used sur- veys, interviews, observations, evaluations and logbooks to obtain the data. Results on motivation are described in terms of the ARCS model (Attention, Relevance, Confidence and Satisfaction), and the results on learning are described from student exams and qualitative data. Results point to high levels of motivation during the whole approach and to the influence in student motivation of either maintaining or changing context and tools used in each block. Regarding learning, results demonstrate that the approach has enhanced learning of some concepts. One noti- ces that Scratch helped in understanding Functions, Select and Repeart Structures, and that the use of the Python language led to better understanding of Variables and Relational Operators. About object-oriented programming concepts, students showed ease with Classes, Constructors, Objects and Variables. This study also reveals the mutual influence between student motivation and learning. The results, materials, research design and the courses presented in this work may contribute to the design of other vocational courses and to the research on teaching and learning programming.
O ensino de programa??o ? um grande desafio em todas as modalidades de ensino e em v?rias institui??es de diversos pa?ses, configurando-se como um problema geral na ?rea de Computa??o. Nos cursos t?cnicos em inform?tica brasileiros, somam-se os problemas hist?ricos da Educa??o Profissional no Brasil. Diante destes problemas, buscou-se a motiva??o e o aprendizado em disciplinas de programa??o, atrav?s de uma abordagem se ensino em espiral e contextualizada. Foram realizados tr?s estudos de caso: um, no ensino Fundamental, e dois, em cursos t?cnicos de Inform?tica, no munic?pio de Feira de Santana, Bahia. Os estudos de caso foram divididos em tr?s blocos contextualizados, onde estudavam-se conte?dos de programa??o atrav?s de um contexto, usando ferramentas apropriadas. Foram utilizados contextos como Jogos, Figuras geom?tricas e Imagens, assim como as ferramentas Scratch, JES e PPlay. Tendo em vista o car?ter qualitativo e quantitativo da pesquisa, utilizamos question?rios, entrevistas, observa??es, avalia??es e di?rios de bordo para obten??o dos dados. Os resultados sobre motiva??o s?o descritos em termos do modelo ARCS (Aten??o, Relev?ncia, Confian?a e Satisfa??o), enquanto que os resultados sobre aprendizagem s?o descritos a partir das avalia??es e dos dados qualitativos. Os resultados apontam para altos ?ndices de motiva??o, durante toda a abordagem e para a influ?ncia direta da manuten??o ou mudan?a do contexto e das ferramentas, utilizadas nos blocos, na motiva??o dos estudantes. Quanto `a aprendizagem, os resultados demonstram que a abordagem potencializou a aprendizagem de alguns conceitos. Percebe-se que o Scratch auxiliou na compreens?o de Fun??o, Estruturas de Repeti??o e Sele??o e que o uso da linguagem Python possibilitou uma maior compreens?o sobre Vari?veis e sobre Operadores Relacionais. Quanto ? orienta??o a objetos, os estudantes apresentaram facilidades em Classes, Construtores e Objetos. Este estudo revela ainda, rela??es de influ?ncia entre a motiva??o dos estudantes e a aprendizagem. Espera-se que os resultados, os materiais e o design da pesquisa e das disciplinas, aqui apresentados, possam contribuir para a concep??o de disciplinas de programa??o em outros cursos t?cnicos e para a investiga??o sobre o ensino-aprendizagem de programa??o.

Computer programs must give a technical effect that goes beyond"normal physical interaction"to be considered to belong to a technical field. The invention shall be be susceptible of industrial application, which means that it should be possible to reproduce or use in any other industrial way. The reqirement that the invention shall be new means that the technique must not be previously known because of patents, published articles, etc. That an invention shall be a contribution to the state of the art in a technical field means that the invention shall not be obvious to invent for a person skilled in the art. Patents do effect the innovation among the inventers, but in most industries most inventions would be invented independent if there was a patent system or not. Only in pharmaceuticals- and chemicals industries, the patent is of a great importance. Patents are probably of lesser importance for the computer industry than for those industries, even though the industry is of great importance for many other industries and therefor, the patent system can be of great importance for some computer-implemented inventions as well. There is a risque the the competition is negatively affected by the patent system, becuase of the monopoly it gives. I believe, though, that the gain of the patent system compensates for the risque of imperfections in the market. The free movement for goods, persons, services and capital will probably not be affected if the proposal of the directive about patentibility of computer-implemented invention will get passed.

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver processos analíticos e programas computacionais para avaliação da estabilidade global e pré-dimensionamento de pórticos planos em concreto pré-moldado com base na garantia da estabilidade global. Em relação à avaliação da estabilidade global, são propostas duas expressões. A primeira está relacionada à expressão do limite do parâmetro de estabilidade aplicada a pórticos planos em concreto pré-moldado. A segunda expressão tem o objetivo determinar o deslocamento horizontal de topo de pórticos planos em concreto pré-moldado de um pavimento. A expressão do limite alternativo do parâmetro de estabilidade é deduzida a partir dos valores obtidos da relação entre o deslocamento horizontal médio e de topo de 1320 pórticos. A expressão é função do fator de restrição da ligação, contemplando, dessa forma, os efeitos causados pela semirrígidez das ligações no comportamento da estabilidade global desse sistema estrutural. A equação de determinação do deslocamento horizontal de topo de pórticos planos em concreto pré-moldado de um pavimento é deduzida com base no método dos deslocamentos. Em relação ao pré-dimensionamento de pórticos planos em concreto pré-moldado, são propostos processos analíticos para o pré-dimensionamento dos pilares de pórticos de um pavimento com ligação semirrígida e de pórticos de múltiplos pavimentos com ligações rígidas e articuladas. Os processos analíticos são constituídos pela expressão da rigidez equivalente de estabilidade de pórticos, desenvolvida através das equações do parâmetro de estabilidade e do seu limite alternativo. O trabalho ainda apresenta o Programa de Avaliação da Estabilidade Global e Pré-dimensionamento de Pórticos Planos em Concreto Pré-moldado, denominado PRE-MOLDIM. O programa é constituído por quatro módulos. O primeiro módulo realiza a avaliação da estabilidade global e verificação da deslocabilidade lateral de pórticos planos em concreto pré-moldado. O segundo módulo tem o objetivo de definir as dimensões mínimas dos pilares em função da garantia da estabilidade global e do deslocamento lateral admissível. O terceiro módulo define o valor da rigidez das ligações necessário para que sejam atendidos os quesitos de estabilidade global e deslocamento lateral admissível. O quarto módulo realiza o dimensionamento da armadura de continuidade de uma típica ligação viga-pilar em concreto pré-moldado. O dimensionamento da armadura de continuidade é realizado em função da garantia da estabilidade global e do deslocamento lateral admissível de pórticos planos em concreto pré-moldado. A aplicação dos processos analíticos e programas computacionais em exemplos comprovaram, de forma satisfatória, o desempenho de suas funções. Os valores obtidos pela expressão alternativa do limite do parâmetro de estabilidade são compatíveis com o limite do coeficiente \'gama\'z. Os valores do deslocamento de topo de pórticos de um pavimento com ligações semirrígidas, obtidos pelo processo analítico, são próximos dos valores obtidos pela simulação numérica. Os pilares pré-dimensionados pelos processos analíticos conseguem garantir de forma satisfatória estabilidade global dos pórticos planos em concreto pré-moldado.
The present work aims to develop analytical processes and computer programs for the evaluation of global stability and preliminary design of plane frames in precast concrete based on ensuring global stability. Regarding the evaluation of global stability, two analytical expressions are proposed. The first is related to the expression of the limit of the stability parameter applied to plane frames in precast concrete. The second expression has the objective to determine the horizontal displacement of the top of plane frames in precast concrete for a floor. The expression of the alternative stability limit of the parameter is deduced from the values obtained from the relationship between the average and the top horizontal displacement of 1320 frames. The expression is a function of the limiting factor of the connection, thus contemplating the effects caused by the semi-rigidity of the connection on the global stability behavior of this structural system. The equation for determining the horizontal displacement of the top of plane frames in precast concrete pavement is obtained based on the displacement method. Regarding the preliminary design of plane frames in precast concrete, analytical procedures are proposed for the preliminary design of column of an one store frame with semi-rigid connection and a multiple store frames with rigid and articulated connections. The analytical processes are constituted by the expression of equivalent stiffness of frame stability, developed through the equations of the stability parameter and its alternative limit. The work also presents the Program of Global Stability Evaluation and Preliminary Design of Plane Frames in Precast Concrete, called PRE-MOLDIM. The program consists of four modules. The first module performs the evaluation of global stability and verification of lateral plane frames displaceability in precast concrete. The second module aims to set minimum dimensions for the pillars due to guarantee the global stability and check the allowable lateral displacement. The third module defines the value of the connections stiffness so the matter of global stability and allowable lateral displacement are satisfied. The fourth module performs the design of continuity armor of a typical beam-column connection in precast concrete. The design armour continuity is made on the basis of ensuring the global stability and lateral displacement allowable plane frames in precast concrete. The application of analytical processes and computer programs in examples proved satisfactorily, the performance of its functions. The values obtained by the alternative expression of the limit of stability parameter are compatible with the limit of the coefficient \'gama\'z. The offset values top venting a pavement with semi-rigid connections, obtained by the analytical process, are close to the values obtained by numerical simulation. The preliminary designed pillars by analytical processes can ensure a satisfactory global stability of the plane frames in precast concrete.

Orientador: Prof. Dr. Álvaro Batista Dietrich
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014.
Com a crescente utilização da eletrônica embarcada nos veículos atuais em produção, surgiu uma preocupação sobre os efeitos causados por campos eletromagnéticos em módulos e sistemas eletrônicos. Esses campos podem ser gerados por fontes intencionais, como por exemplo, uma emissora de rádio ou devido a uma fonte não intencional, isto é, um campo gerado pelo funcionamento de outro sistema eletrônico, pelo próprio módulo ou pelo cabeamento utilizado para a conexão elétrica desses dispositivos. Desta forma, o objetivo desse trabalho é avaliar a intensidade de um campo eletromagnético irradiado pelo próprio veículo em seu interior, na região onde geralmente é instalado o rádio/GPS ou sistema multimídia e verificar a possibilidade deste campo interferir no funcionamento do Bluetooth. Alguns ensaios foram conduzidos e os campos irradiados pelo veículo em determinadas situações de funcionamento foram medidos. Ademais, utilizando o software de simulação CST (Computer Simulation Technology), realizou-se uma proposta para a abordagem de modelamento computacional dessas medidas na região do painel de instrumentos do veículo. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram que o sistema elétrico do veículo não produz campos ou ruídos eletromagnéticas que possam interferir no funcionamento do Bluetooth. Também verificou-se que o CST pode ser utilizado como uma importante ferramenta de modelagem computacional. Portanto, esse trabalho fornece requisitos para um refinamento dos processos de medição e simulação dos efeitos de EMC (Electromagnetic Compatibility) e constata que há alternativas para redução de recursos financeiros de forma direta e na agilidade de se obter diferentes cenários de simulação.
With the increasing use of electronics in current production vehicles, a concern about the effects caused by electromagnetic fields in modules and electronic systems emerged. These fields can be generated by intentional sources, such as a broadscast transmitter or due to an unintentional source, i.e., a field generated by the operating system, for itself or other electronic cabling used for the electrical connection of these devices. Thus, the aim of this study is to evaluate the intensity of an electromagnetic field radiated by the vehicle itself within, the region where the radio / GPS or multimedia system is usually installed and consequently the possibility of this field interfered with Bluetooth. Tests were conducted and the radiated fields in certain operating situations were measured. Moreover, using the simulation software CST (Computer Simulation Technology), there was a proposal for early computational modeling of such measures on the vehicle instrument panel area. The test obtained results showed that the vehicle's electrical system does not produce noise or electromagnetic fields that can interfere with existing Bluetooth operation. Furthermore, it was found that the CST could be used as an important tool of computer modeling. Therefore, this work provides requirements for a refinement of current procedures on the measurement and simulations. It points out directions for alternatives on the cost reduction related to these studies, as well as agility different simulation scenarios.

Orientador: Prof. Dr. Márcio Katsumi Oikawa
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2015.
Este trabalho utiliza conceitos de Séries Históricas e Método dos Mínimos Quadrados para realização de estudo evolutivo da Doença de Alzheimer. Com estas técnicas, foram elaboradas a apresentação do panorama atual de um grupo de pacientes e, posteriormente, a previsão de resultados a partir de dados históricos obtidos do exame neuropsicológico denonimado Mini Exame do Estado Mental. Foram geradas trajetórias representadas pela unidade tempo (em anos) de cada um dos pacientes contidos na base de dados. Os resultados sugerem que a modelagem por meio de Séries Históricas e Método dos Mínimos Quadrados pode ser considerada adequada para o acompanhamento e previsão da progressão/estagnação da Doença de Alzheimer.
This study attempted of the concepts of Time Series and the Least Squares Method for accomplishment of evolutive study of Alzheimer¿s disease. With these techniques were development the presentation of the current situation of a group of patients and subsequently the prediction from historical data results of neuropsychological test called Mini Mental State Examination. For each of the patients in the database, it was generated trajectories represented by unit time (in years). The findings suggests that the modeling using Time Series associated with the Least Squares Method can be considered suitable for monitoring and prediction of the progression/stagnation of the Alzheimer¿s disease.

Orientador: Prof. Dr. Diogo Coutinho Soriano
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2018.
A busca por materiais funcionais que possam desempenhar reparo e/ou regeneracao de Uma interface cérebro-computador (BCI) consiste em um sistema que busca extrair informações da atividade do sistema nervoso central e traduzi-las em comandos de saída, os quais podem eventualmente ser usados para controle de dispositivos assistivos. Mais do que contribuir para o controle de tecnologias assistivas ou reabilitação de pessoas com severas limitações, um sistema BCI pode contribuir para uma melhor compreensão do funcionamento cerebral e dos complexos mecanismos de cognição na medida em que se busca avaliar as variáveis mais relevantes para a eficiente decodificação de tarefas mentais. Entre as possíveis formas de se estudar o funcionamento cerebral destaca-se a quantificação da conectividade funcional, a qual visa estabelecer a similaridade observacional entre diferentes regiões cerebrais. Tal estratégia tem sido utilizada na caracterização e diagnóstico de patologias de grande relevância como depressão, Parkinson, Alzheimer, distúrbios de atenção, entre outras. Tendo isso em vista, este trabalho visou estudar o desempenho de decodificação de tarefas mentais a partir de métricas de grafos (grau, coeficiente de agregação, centralidade de intermediação e centralidade de autovetor) obtidas pela avaliação da conectividade funcional no contexto de sinais eletroencefalográficos na execução de paradigmas clássicos de sistemas BCI definidos pela imagética motora e os potenciais visualmente evocados em regime permanente (SSVEP). Além da análise comparativa entre tais métricas, o presente trabalho apresenta um estudo em relação ao desempenho de decodificação quando diferentes métodos de estimação da matriz de adjacência - forma de representação da conectividade funcional ¿ são utilizados, os quais abrangem as medidas de similaridade definidas pela correlação de Pearson, de Spearman e contagem de recorrência espaço-temporal (STR), sendo a última uma proposta original desta dissertação. Como resultado, para os sinais relacionados à BCIs baseadas em imaginação de movimentos, a STR obteve o melhor desempenho considerando todos os sujeitos e classes, mostrando-se uma possível abordagem para extração de características no contexto de sistemas BCI baseadas em imagética de tarefas. Para os sinais relacionados ao paradigma SSVEP, a decodificação baseada na conectividade funcional alcançou desempenhos satisfatórios, porém inferiores aos da análise em frequência classicamente utilizada neste contexto.
Brain-computer interface (BCI) consists of a system that aims to extract information from the activity of central nervous system and translate it into output commands, which can eventually be used to control assistive devices. More than contributing to the control of assistive technologies or rehabilitation of people with severe limitations, a BCI can also contribute to a better understanding of brain functioning and the complex mechanisms of cognition when evaluating the most relevant variables for the efficient decoding of mental tasks. Among the possible ways to study brain functioning, the functional connectivity quantification deserves careful attention, since it aims to establish the observational similarity between different brain regions. Such strategy has been used in the characterization and diagnosis of pathologies of great relevance such as depression, Parkinson, Alzheimer, attention disorders, among others. This work aimed to study the performance of decoding mental tasks from graph metrics (degree, clustering coefficient, betweenness centrality and eigenvector centrality) obtained by evaluation of functional connectivity in the context of electroencephalographic signals in the execution of classic BCI paradigms defined by motor imagery and steady state visually evoked potentials (SSVEP). In addition to the comparative analysis of such metrics, this work also presents a study regarding decoding performance when using different methods of adjacency matrix estimation - a functional connectivity representation - which include similarity measures defined by the correlation of Pearson, Spearman and Space-Time Recurrence counting (STR), being the latter an original proposal of this work. As main results, for signals related to motor imagery BCI, STR obtained the best performance considering all the subjects and classes, stablishing a possible approach for feature extraction in the context of motor imagery BCIs. For signals related to the SSVEP paradigm, decoding based on functional connectivity achieved satisfactory performance, but lower than the spectral analysis, classically used in this context.

In recent decades, geographic barriers no longer exist, communication has become faster and affordable and technological tools expanded the power of human information processing, leading to profound economic, social and cultural transformations. Thus, Information and Communication Technologies received critical role in a society that communicates, negotiates and learns "in network", however educational approaches adopted in schools and universities are still lagged. New constructivist teaching techniques such as Project-Based Learning and computational tools like Virtual Learning Environments are researched and experimented, suggesting educational project management through cyberspace as a possible educational approach that promotes the construction of knowledge by the learners themselves collaboratively and overcoming geographical constraints. This dissertation analyzes the Virtual Learning Environment Moodle to support the technique of Project-Based Learning and presents a software architecture for the educational project management like an environment that enables learning of more autonomous and collaborative way.
Nas últimas décadas, barreiras geográficas deixaram de existir, a comunicação tornou-se mais veloz e acessível e ferramentas tecnológicas ampliaram o poder de processamento humano das informações, levando a profundas transformações econômicas, sociais e culturais. Assim, Tecnologias da Informação e Comunicação receberam papel fundamental em uma sociedade que se comunica, negocia e aprende "em rede", entretanto abordagens educacionais adotadas nas instituições de ensino ainda se encontram defasadas. Novas técnicas de ensino construtivistas como a Aprendizagem Baseada em Projetos e ferramentas computacionais como os Ambientes Virtuais de Aprendizagem são pesquisadas e experimentadas, apontando a gestão de projetos educativos por meio do ciberespaço como uma possível abordagem educacional capaz de promover a construção do conhecimento pelos próprios aprendizes de forma colaborativa e superando restrições geográficas. Esta dissertação analisa o Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle como suporte à técnica de Aprendizagem Baseada em Projetos e apresenta uma arquitetura de software para a gestão de projetos educativos como um ambiente que permita a aprendizagem de forma mais autônoma e colaborativa.

Acompanha: Caderno Pedagógico: O uso da programação Scratch no desenvolvimento de habilidades em crianças do ensino fundamental
O ensino de programação na escola é uma tendência mundial. A linguagem de programação Scratch foi desenvolvida especialmente para crianças, pois usa uma interface gráfica fácil sem códigos, apenas blocos parecidos com lego. Pensando nisso, este trabalho tratou da inserção de programação para crianças dos anos iniciais do ensino fundamental de uma escola municipal da cidade de Ponta Grossa. Esta pesquisa usou a abordagem do Construtivismo de Jean Piaget em busca de compreender o desenvolvimento da criança e também a perspectiva construcionista de Seymour Papert, pela relação com computadores e aprendizado. Desenvolveu-se uma pesquisa aplicada com enfoque qualitativo de cunho interpretativo. Foi utilizada como referência para observação as nove habilidades de aprendizagem para o século XXI elencadas por Mitchel Resnick, divididas em três áreas: habilidades ligadas à informação e comunicação; pensamento crítico e resolução de problemas; e autodirecionamento. Durante um no de projeto, as crianças tiveram a oportunidade de aprender conceitos básicos da programação Scratch e realizar atividades que envolveram criatividade, lógica e solução de problemas. Observou-se que a programação Scratch proporcionou às crianças um ambiente motivador, e resultados positivos no sentido de que elas puderam efetivamente desenvolver habilidades ao interagir por conta própria entre si e com o computador.
Teaching programming at school is a worldwide trend. The Scratch programming language was crafted for children, providing a simple graphic interface using Lego-like blocks instead of codes. This work introduced computer programming using Scratch for children in the initial years of elementary education, in a municipal school at Ponta Grossa. Jean Piaget's Constructivism approach was employed with regard to child's development, as well as the constructivist perspective of Seymour Papert given the relationship with computers and learning. The research has applied nature, with a qualitative approach and interpretive character. In order to form an observation baseline it was taken the nine learning skills for the twenty-first century listed by Mitchel Resnick, which are divided into three areas: information and communication skills; critical thinking and problem solving; and self-direction. During one year of project, children had the opportunity to learn the basics of Scratch programming and to engage in activities that involved creativity, logic, and problem solving. It was observed that the use of Scratch created a motivating environment. Positive results were found, in the sense that children could develop skills by interacting with each other and with the computer.

Orientador: Prof. Dr. Mario Alexandre Gazziro
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2017.
Devido à disseminação de novas tecnologias de varredura (ou escaneamento) 3D, há agora a possibilidade de se realizar uma análise corporal a partir de um modelo tridimensional do paciente. Este trabalho visa criar uma plataforma de avaliação corporal semiautomática para medição de ângulos e distâncias de pontos anatômicos do corpo, juntamente com aplicações que somente informações 3D podem agregar, como a medição do volume do corpo e perímetros de seções corporais, criando-se assim um equipamento completo conhecido como scanner 3D multifuncional. Este equipamento foi construído utilizando 2 sensores Microsoft Kinect aliados à biblioteca de reconstrução ReconstructMe, uma plataforma giratória e um microcontrolador Arduino, criando uma plataforma de escaneamento e software de uso fácil e intuitivo. A plataforma desenvolvida foi utilizada em testes de análise postural de um manequim segundo o protocolo SAPO de avaliação e comparada ao software SAPO. O método de aquisição de modelos tridimensionais foi totalmente automatizado e se mostrou confiável, desde que o usuário permaneça parado durante o processo. O software para avaliações corporais, nomeado AllBodyScan3D, conseguiu reproduzir os métodos propostos e realizar uma avaliação postural de forma ainda não vista em outros trabalhos. A comparação de resultados de avaliação postural do software proposto com o software SAPO mostrou boa correspondência entre os métodos.
Due to the spread of new 3D scanning technologies, there is now the possibility of performing a body analysis from a three-dimensional model of the patient. This work aims to create a semiautomatic body evaluation platform for measuring angles and distances of anatomical points of the body, together with applications that only 3D information can aggregate, such as the measurement of body volume and perimeters of body sections, thus creating a complete equipment known as multifunctional 3D scanner. This equipment was built using 2 Microsoft Kinect sensors together with the ReconstructMe reconstruction library, a turntable and an Arduino microcontroller, creating a scanning platform and an intuitive and easy-to-use software. The developed platform was used in postural analysis tests of a mannequin following the SAPO evaluation protocol and compared to the SAPO software. The method of acquisition of three-dimensional models was fully automated and proved to be reliable, provided that the user remains still during the process. The body evaluation software, named AllBodyScan3D, was able to reproduce the proposed methods and perform a postural evaluation in ways not yet seen in other works. The comparison of postural evaluation results of the proposed software with the SAPO software showed a good match between the methods.

Este trabalho consiste em um caso de estudo de um emulador de planta industrial implementado em FPGA (Field Programmable Gate Array), a fim de simulação de sistemas em conjunto com um CLP (Controlador Lógico Programável). Com isso, fundamentado na indústria de manufatura, são confrontados resultados práticos de um protótipo de processo industrial com os resultados de um modelo aplicado em FPGA. Dessa maneira, tem-se como objetivo o auxílio em testes em níveis de validação de aplicação em desenvolvimento, aproximação de condições de chão de fábrica, otimização de controle de processo e treinamento em automação industrial baseada em CLP. Como proposta para os modelos, a pesquisa utiliza características de um sistema em malha fechada de controle de velocidade de esteira e a partir desse, um processo de sistema discreto, o qual utiliza como base um processo manufatureiro. Inicialmente a revisão bibliográfica apresenta trabalhos em torno de simulação de sistemas e emuladores baseados em hardware reconfigurável. Também são revisados temas relacionados à indústria de manufatura com a aplicação do CLP, assim como a técnica de modelagem GRAFCET. Em seguida, são apresentadas questões referentes à lógica reconfigurável em torno dos dispositivos FPGA. Na sequência da explanação do tema, é realizada a descrição dos protótipos utilizados, assim como os modelos desenvolvidos em FPGA para o emulador, e assim a realização das comparações dos dados. Com a apresentação dos resultados é possível a verificação da semelhança entre os dois sistemas, físico e modelado na FPGA. As pequenas diferenças detectadas nos resultados obtidos, em alguns pontos da simulação, são discutidas no final do trabalho.
This work is a case study of an industrial plant emulator implemented in FPGA (Field Programmable Gate Array), to simulate systems together with a PLC (Programmable Logic Controller). Based in manufacturing industry, practical results of an industrial process prototype are confronted with the results of an applied model in FPGA. The objective is to assist in testing application validation levels in development, approximation of factory floor conditions, optimization of control process and training in industrial automation based on PLC. As a proposal for the models, the research use characteristics of a closed loop speed control system and from this, a discrete system process, which uses as a basis a manufacturing process. Initially the bibliographic review presents works around simulation of systems and emulators based on reconfigurable hardware. Also are reviewed topics related to the manufacturing industry with the application of PLC, beside the GRAFCET modeling technique. Next, questions will set out questions about reconfigurable logic around FPGA devices. Following the explanation of the theme, we describe the used prototypes and the developed models developed in FPGA for the emulator. Finally the obtained data are compared. With the presentation of the results is possible to verify the similarity between the two systems, physical and modeling in the FPGA. The small differences detected in the results obtained, in some points of the simulation, are discussed at the end of the work.

Orientadora: Profa. Dra. Margarethe Born Steinberger-Elias
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2014.
Esta é uma pesquisa interdisciplinar envolvendo Ciências da Comunicação, Linguística e Computação, aplicando métodos e técnicas de modelagem linguística à comunicação de desastres baseada em textos jornalísticos. O objetivo específico é recuperar informação relativa à causalidade em textos sobre desastres naturais nas regiões mais propensas do estado de São Paulo entre 1994 e 2012. A metodologia prevê a criação de um corpus de relatos noticiosos do qual se possam extrair indicadores linguísticos para reconhecimento automático das causas mais comumente atribuídas aos desastres. São três etapas: a) identificação de vocabulário específico associado a diferentes tipos de desastres naturais e a regiões do estado de São Paulo onde ocorreram; b) extração de informação sobre causalidade e cadeias causais vinculadas a tipos de desastres e a regiões referidas no corpus; c) criação de um modelo capaz de reconhecer o encadeamento entre expressões de causalidade e de representação dos efeitos associados. Para o desenvolvimento da pesquisa foi feita a coleta e organização de um corpus dos textos jornalísticos de referência; seleção e aplicação de ferramentas computacionais para tratamento de itens lexicais por critérios semânticos e estatísticos; construção de matrizes para visualização de redes léxico-semânticas; e um mapeamento da distribuição da informação sobre causalidade associada a desastres indexados por tipo e região. Os resultados obtidos indicam recursos de modelagem linguística que podem ser generalizados para uma recuperação automática de informação relevante sobre causalidade em textos jornalísticos. Tais resultados também permitem acesso rápido a informações estratégicas que ajudem a avaliar riscos e orientar medidas de prevenção de desastres. A modelagem baseada em língua portuguesa contribuiu para viabilizar o projeto futuro de um "banco de riscos" brasileiro contando com informação sobre causas de desastres em dimensão regional e nacional no Brasil.
This is an interdisciplinary research involving Communication, Language and Computation Sciences, applying methods and techniques of linguistic modeling to disaster communication in journalistic texts. Our goal is to retrieve information about causality in texts on natural disaster prone regions in the state of São Paulo between 1994 and 2012. The methodology includes the creation of a corpus of news reports with linguistic indicators to allow automatic recognition of most commonly attributed causation to disasters. Research methods followed three steps: a) identification of specific vocabulary associated with types of natural disasters and regions of the state of São Paulo where they mostly occurred, b) extraction of information about causation and causal chains linked to types of disaster and regions referred to in the corpus; c) development of a model to recognize the linkage between expressions of causality and lexical representation of associated effects. Adequate computational tools were necessary for collecting and organizing the corpus, treating lexical items by semantic and statistical criteria, viewing lexical-semantic networks, and mapping the distribution of information on causality associated to disasters indexed by type and region. Results indicated that linguistic modeling can be generalized to automatic retrieval of causal information in journalistic texts. Results extensions could provide quick access to strategic information on Brazilian most risky regions and relevant disaster prevention measures. Modeling in Portuguese language could also allow to build a wider and more ambitious "brazilian bank of risks" relying on regional and national scale information on causality.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto da Rocha Gesualdi
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2017.
Estudos da aplicação de moduladores espaciais de luz do tipo LCoS (Liquid Cristal on Silicon) e técnicas holográficas em substituição às máscaras no processo de fotolitografia são apresentados. Hologramas Gerados por Computador (HGC) a partir de duas imagens com dimensões conhecidas, simulando uma máscara de campo claro e uma máscara de campo escuro, foram aplicados a um modulador espacial de luz LCoS conectado a um arranjo óptico capaz de reduzir as imagens reconstruídas, permitindo o levantamento dos parâmetros de maior relevância no processo de fotolitografia para fabricação de estruturas micrométricas e, a partir da sua caracterização, identificar os limites impostos pelo modulador espacial de luz LCoS nesse processo. Registro das imagens, com diferentes dimensões, adquiridas à partir da reconstrução dos HGC provenientes das máscaras de campo claro e campo escuro, foram realizados através de uma câmera CCD e filmes de alta resolução. Os resultados permitiram a visualização e medição de estruturas com até 13 Pm e representam uma base de estudo na busca de alternativas para substituição das máscaras em processos de fotolitografia
Application studies of the Spatial Light Modulators LCoS type (Liquid Crystal on Silicon) and holographic techniques to replace the masks in the photolithography process are presented. Computer-generated Holograms (HGC) from two images with known dimensions, simulating a clear field mask and a dark field mask, were applied to a Spatial Light Modulators LCoS connected to an optical arrangement capable of reducing the reconstructed images, allowing the survey of the parameters of greater relevance in the process of photolithography to fabricate micrometric structures and from its characterization to identify the limits imposed by the Spatial Light Modulators LCoS in this process. Recording of the images, with different dimensions, acquired from the reconstruction of the HGC from clear field and dark field masks, were performed through a CCD camera and high resolution films. The results allowed the visualization and measurement of structures up to 13 ìm and represent a base of study in the search of alternatives for replacing the masks in photolithography processes.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Liliane Maria Ferrareso Lona
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-04T02:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MendozaMarin_FlorentinoLazaro_D.pdf: 8929110 bytes, checksum: 9041b9e7f02f9a324fa10cde9a962f54 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: O modelo determinístico e processo homopolimerização na emulsão do estireno são aplicados em reator tubular contínuo sem e com deflectores angulares internos sob condição isotérmica e não isotérmica. Os resultados de modelagem e simulação foram realizados a estado estacionário, modelo unidimensional, coordenada cilíndrica, fluxo pistão laminar completamente desenvolvido, modelo Smith-Ewart para estimar a conversão do monômero, cinética química de Arrhenius corno modelo de velocidade finita laminar para computar a geração química. O objetivo é modelar, simular e analisar o comportamento do reator de homopolimerização na emulsão do estireno com deflectores angulares inclinados internos, e comparar com reator tubular. Os métodos experimental e matemático-dedutivo foram aplicados para obter resultados, por meio de programação computacional, usando Dinâmica de Fluido Computacional através do método de volumes finitos. As seguintes variáveis como temperatura de reação constante e variável, reator tubular sem e com deflectores, temperatura de alimentação, diâmetro de reator, processo adiabático e exotérmico, calor de reação constante e velocidade axial completamente desenvolvida foram investigados. Os efeitos de conversão de monômero, área transversal interna, temperatura axial, concentração do polímero, radicais e iniciador, outros corno densidade de polímero e monômero, perda de carga e queda de pressão foram determinados e simulados. Os produtos foram caracterizados com Número de Partículas (nucleação homogênea e heterogênea), distribuição de peso molecular, tamanho de partículas de polímero e distribuição de viscosidade. Estes resultados foram validados com resultados da literatura sob condição igualou aproximada. Os resultados sob condições não isotérmicas foram melhores que os resultados isotérmicos em termos de caracterização do polímero. Isso mostra que o desenho alternativo proposto (com deflectores) permite obter o polímero com propriedades melhores em termos de número de partículas, distribuição de peso molecular, distribuição do tamanho de partículas e viscosidade
Abstract: Deterministic model and emulsion homopolymerization process of styrene are applied in continuous tubular reactor without and with internal angular baffles under isothermic and no isothermic conditions. The modeling and simulation results were approximate to steady state, one-dimensional model, cylindrical coordinate, fully developed laminar plug flow, Smith-Ewart model to estimate the monomer conversion, Arrhenius chemical kinetics as laminar finite-rate model to compute chemical source. The objective is to model, simulate and to analyze the emulsion homopolymerization reactor performance of styrene with internal-inc1ined angular baffles, and to compare with continuous tubular reactor. The experimental and mathematical-deductive methods were applied to obtain results, by means of computational programming, using Computational Fluid Dynamics (program code), finite volume method. The following variables such as constant and variable reaction temperature, tubular reactor without and with baffles, feed temperature, reactor diameter, adiabatic and exothermic process, constant reaction heat and fully developed axial velocity were investigated. The monomer conversion, internal transversal are a, axial temperature, concentration of polymer, radicals and initiator, others as density of polymer and monomer, head loss and pressure drop effects were determined and simulated. The products were characterized by partic1es number (homogeneous and heterogeneous nuc1eation), molecular weight distribution, polymer partic1es size and polymer viscosity distribution. These results were validated with literature results under same or approximate condition. The results under no isothermic conditions were better than isothermic results in terms of polymer characterization. It is shown that the proposed alternative design (with baffles) allow to obtain the polymer with better properties in terms of number of partic1es, molecular weight distribution, particle size distribution and viscosity
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química

Orientadora: Profª Drª Graciela de Souza Oliver
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciências Humanas e Sociais, 2015.
Esta pesquisa apresenta os principais debates presentes na bibliografia que aborda a formação do engenheiro de computação pela perspectiva do campo de estudos da Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). Para estabelecer o recorte de análise utilizou-se a revisão sistemática, que consiste no mapeamento dos temas principais que estão sendo discutidos em relação ao ensino superior de engenharia de computação. Nesta trajetória, buscou-se identificar como está sendo constituída a formação em engenharia de computação e se e como as perspectivas do campo CTS têm sido contempladas na educação nesta área. Para tanto inicialmente, resgatou-se a história da informatização nacional para entender a contribuição das universidades neste processo, perpassando pela origem dos cursos em engenharia e culminou no panorama atual dos cursos de engenharia de computação no Brasil, de acordo com o Censo de 2012, realizado pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC). Posteriormente, apresenta-se a contribuição dos Estudos Sociais das Ciências e Tecnologias para a reflexão sobre os paradigmas que estruturaram a concepção da ciência por meio da neutralidade e da autonomia, reforçadas pelo positivismo ao longo do tempo e o reconhecimento dos estudos CTS na formação do engenheiro de computação como uma alternativa ao resgate dos aspectos humanísticos e sociais do desenvolvimento tecnocientífico. Para a categorização dos vinte e nove artigos selecionados para a amostra, foram utilizados os estudos de Collins e Evans (2010), baseado na Tabela Periódica de Expertises. De acordo com os autores a progressão de expertises está relacionada às experiências empíricas, nas quais teoria e prática promovem inovação, que deve atender as necessidades da sociedade, em forma de melhorias que sejam capazes de atender suas expectativas. Os resultados auferidos demonstram que apesar de um movimento tímido para a construção de uma nova educação tecnológica pautada nos aspectos sociais da ciência e tecnologia, ainda são recorrentes antigos modelos paradigmáticos e disciplinares voltados para a tecnificação e linearidade do ensino em engenharia de computação. E desta forma, finalizamos este trabalho, com uma síntese da investigação apresentada, com possibilidade de continuidade desta pesquisa em outro momento propício.
This research presents the main debates present in the literature that addresses the formation of computer engineer by the field of study¿s perspective of Science, Technology and Society (STS). To establish an analysis frame, it was used the systematic review, which consists in the mapping of the main issues being discussed in relation to higher education in computer engineering. In this path, it was sought to identify how it is being incorporated training in computer engineering and whether and how the prospects of STS field have been included in education in this area. Therefore, initially it was rescued the history of the national computerization to understand the contribution of universities in this process, passing by the origin of engineering courses and culminated in the current panorama of computer engineering courses in Brazil, according to the Census 2012, conducted by the Brazilian Computer Society (SBC). Later, it is presented the contribution of Social Studies of Science and Technology to the reflection on the paradigms that structure the design of science through neutrality and autonomy, reinforced by positivism over time and the recognition of STS studies in the formation of computer engineer as an alternative to rescue the humanistic and social aspects of techno-scientific development. For the categorization of the twenty-nine selected papers for the sample, the studies of Collins and Evans were used (2010), based on the Periodic Table of Expertise. According to the authors the progression of expertise is related to empirical experiments in which theory and practice promote innovation, which should meet the needs of society in the form of improvements that are able to meet its expectations. The collected results demonstrate that despite a timid movement to build a new technological education based on social aspects of science and technology, there are still appellant old paradigmatic and disciplinary models turned to technification and linearity of teaching in computer engineering. Therefore, we conclude this work with a synthesis of the presented investigation, with the possibility of continuing this research in another propitious moment.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto da Rocha Gesualdi
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016.
A holografia permite o registro e a reconstrução óptica de imagens 3D de objetos, pois um holograma carrega as informações de intensidade e fase da função da onda óptica espalhada pelo objeto. Com a evolução do armazenamento e da velocidade de processamento de dados em computadores, a viabilidade dos hologramas gerados por computador tem evoluído no decorrer dos anos. Na atualidade, a implementação experimental dos CGHs tem sido realizada por meio de novos dispositivos opto-eletrônicos, como os moduladores espaciais de luz, câmeras CMOS, e CCDs de alta resolução, além dos novos materiais fotossensíveis, permitindo o registro e reconstrução óptica de objetos tridimensionais e de feixes ópticos especiais. Por outro lado, as possibilidades do FPGA, um dispositivo lógico programável capaz de criar diferentes tipos de circuitos digitais, permite desenvolver um hardware capaz de melhorar os tempos de processamentos para a geração dos hologramas sintéticos. O objetivo deste trabalho é estudar a holografia gerada por computador a partir de algoritmos (software), a realização da reconstrução óptica destes hologramas usando dispositivos SLMs, bem como as possibilidades de implementação dos CGHs via FPGA (hardware) de cenas 3D virtuais. Desta forma, foram obtidos resultados de construção (gravação) numérica de CGHs de imagens estáticas e dinâmicas, 2D e 3D, via MATLAB e de reconstrução (reprodução) óptica usando dispositivos SLMs destas imagens estáticas e dinâmicas (cenas).
Holography allows three-dimensional recording and optical reconstruction of objects, as a hologram carries the information of the intensity and the optic wave¿s phase function spread over the object. With the evolution of data storage and processing speed in computers, the viability of creating holograms by computer has advance through the years. Today, the CGHs¿s experimental implementation has been performed by new optoelectronic devices, as special light modulators, CMOS cameras, e high resolution CCDs, besides new photosensitive materials, allowing recording and optical reconstruction of 3D objects and special optic beams. On the other hand, FPGA possibilities, a logic programmable device able to create different kind of digital circuits, enables the development of hardware to improve processing time when creating synthetic holograms. The main objective of this work is to study holography created by computer using algorithms (software), moreover the optical reconstruction of holograms utilizing SLMs devices, as the possibility of implementing CGHs by FPGA (hardware), of virtual 3D scenes. Therefore, results of numeric construction (recording) of CGHs of static and dynamic images were obtained, 2D and 3D, using MATLAB, and the optical reconstruction (reproduction) using SLMs devices of these images (scenes).

Orientador: Prof. Dr. João Paulo Gois
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2017.
Uma tarefa difícil para animadores é redesenhar modelos 2D para cada nova visão ou pose. Como consequência, várias aplicações têm sido propostas para tornar este processo mais fácil. Uma abordagem bem sucedida é a técnica de Modelagem Cartoon 2.5D. O objetivo desta ténica é automatizar o cálculo de novas visões ¿ pela simulação da rotação global 3D ¿ a partir de entradas 2D fornecidas pelo usuário. No entanto, os trabalhos anteriores de modelos 2.5D não apresentam esquemas para criar novas poses de maneira eficiente, i.e., o usuário redesenha as visões de entrada novamente na nova pose. Para esta finalidade, nós apresentamos uma nova abordagem que permite ao usuário criar novas visões e novas poses para os modelos 2.5D. Criamos uma estrutura hierárquica de ossos que explora a metodologia de modelos 2.5D, garantindo a coerência entre a estrutura de ossos e o modelo. A usabilidade da técnica apresentada é intuitiva, especialmente para usuários já familiarizados com outras ferramentas 2.5D.
A laborious task for animators is to redesign of 2D models for each new required view or pose. As a consequence, several applications have been proposed to make this task easier. A successful approach is the Cartoon 2.5D Models. Its goal is to automaticaly produce new views (by the simulation of 3D global rotation) from userprovided 2D models. However, previous works of 2.5D Models does not have support to calculate poses efficiently, i.e., the user redraws the input views again in the new pose. We present a novel approach that allows the user to produce both new views and poses easily for the 2.5D Models, thus puppeteering the 2.5D Models. It makes use of a hierarchical bone structure that explores the methodology of the 2.5D Models, ensuring coherence between the bone structures and the model. The usability of our approach is intuitive, especially for the users acquainted with previous 2.5D Modeling tools.

Methodes de calcul sur ordinateur concernant la propagation de la houle, tenant compte des effets combines de refraction due aux fonds, de diffraction et reflexion dus aux ouvrages maritimes. Problemes de houles periodiques et irregulieres, et de houles regulieres (variation du niveau moyen de la mer et des courants), ainsi que de diffraction des ondes longues par des ouvrages offshore. Cas des seiches dans les ports et de houle irreguliere en canal en presence d'un ouvrage reflechissant. Comparaison avec essais en laboratoire et autres methodes theoriques

Orientador: Prof. Dr. Diogo Coutinho Soriano
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017.
Interfaces cérebro-computador (BCIs) definem canais de comunicação capazes de mapear sinais cerebrais em sinais de controle para dispositivos externos, sem utilização dos eferentes biológicos, utilizando comumente estratégias não invasivas para tanto, tal como obtido pela eletroencefalografia de superfície. Dentre os principais paradigmas BCI têm-se os potenciais visualmente evocados em regime estacionário (SSVEP - steady state visually evoked potential), o qual se baseia no sincronismo da atividade elétrica do córtex visual com estímulos visuais externos, permitindo assim a identificação dos eletrodos e frequências estimulatórias mais eficientes para a discriminação dos estímulos escolhidos pelo usuário via modulação da sua atenção. Tal paradigma de sistema BCI tem sido utilizado como uma importante estratégia no âmbito do desenvolvimento de tecnologias assistivas, as quais visam aumentar a qualidade de vida de pacientes com severas limitações motoras e de comunicação. Neste contexto, o presente trabalho apresenta contribuições à implementação de sistemas BCI-SSVEP operando de modo off-line e em tempo de execução (on-line). Para tanto, analisa-se aqui um conjunto de estruturas de processamento de sinais que levam ao melhor desempenho na tarefa de reconhecimento de padrões considerando técnicas clássicas de estimação de espectro e análise de correlação canônica (CCA - Canonical Correlation Analysis), um método comumente referenciado por seus bons resultados. Comparativos envolvendo variantes de pré-processamento baseados na filtragem espacial e na seleção de atributos também são apresentados. Dois conjuntos de dados foram analisados em ambiente off-line e um em tempo de execução. O primeiro conjunto de dados off-line foi analisado a partir da coleta de dados em cooperação científica no contexto do projeto DesTiNe, enquanto o segundo conjunto envolveu coleta de dados off-line e em tempo de execução no próprio laboratório de Métodos Computacionais para a Bioengenharia da UFABC. Como contribuições centrais podem-se mencionar: 1) comparativo de desempenho utilizando variantes de técnicas de filtragem espacial, extração e seleção de características em ambiente off-line; 2) implementação de um setup completo experimental para realização de experimentos BCI-SSVEP com neuro-feedback visual e auditivo; 3) Disponibilização de uma base de dados BCI-SSVEP contendo aquisições de 15 sujeitos com 12 sessões de 6 segundos para cada uma das 4 frequências (10, 11, 12 e 13 Hz), totalizando 48 sessões por sujeito, i.e. um total de 720 sessões de 6 s ou 4.320 s de dados disponibilizados para a comunidade científica; 4) Comparação de 3 métodos de extração de características em âmbito off-line (FFT, Welch e CCA); 5) Comparação de 2 métodos de extração de características em âmbito on-line, FFT e CCA; 6) Análise de desempenho on-line versus off-line.
Brain-computer interfaces (BCIs) define communication channels capable of mapping brain signals in control signals to external devices, without the use of biological efferents, using commonly non-invasive strategies for both, as obtained by surface electroencephalography. Among the main BCI paradigms are the steady state visually evoked potentials (SSVEP), which is based on the synchronization of the electrical activity of the visual cortex with external visual stimuli, thus allowing the identification of the electrodes and frequencies stimulus for discriminating the stimuli chosen by the user by modulating its attention. This BCI system paradigm has been widely used in the development of assistive technologies, which aim to increase the quality of life of patients with severe motor and communication limitations. In this context, this work presents contributions to the implementation of BCI-SSVEP systems operating offline and at run-time. To do so, we analyze here a set of signal processing structures that lead to the best pattern recognition performance considering classical techniques as spectrum estimation and Canonical Correlation Analysis (CCA), a commonly cited method for its good results. Comparisons involving preprocessing variants based on spatial filtering and attribute selection are also presented. Two sets of data were analyzed in an offline environment and one at run time. The first set of off-line data was analyzed from data collection in scientific cooperation in the context of DesTiNe project, while the second set involved off-line and run time data analysis in the Laboratory of Computational Methods for Bioengineering at UFABC. As central contributions may be mentioned: 1) comparative performance using variants of techniques of spatial filtering, feature extraction and feature selection in an offline environment; 2) implementation of a complete experimental setup to perform BCI-SSVEP experiments with visual and auditory neuro-feedback; 3) Availability of a BCI-SSVEP database containing acquisitions of 15 subjects with 12 sessions of 6 seconds for each of the 4 frequencies (10, 11, 12 and 13 Hz), totaling 48 sessions per subject, ie a total of 720 sessions of 6 s or 4,320 s of data made available to the scientific community; 4) Comparison of 3 methods of feature extraction in off-line environment (FFT, Welch and CCA); 5) Comparison of 2 methods of feature extraction in online scope, FFT and CCA; 6) Analysis of performance online versus offline.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Gaspar
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão da Inovação, 2017.
No Brasil, verifica-se uma demanda crescente por carnes e produtos cárneos onde somente no segundo trimestre de 2016 foram abatidos mais de 7,5 milhões de cabeças de gado, as carnes e os produtos cárneos são considerados muito perecíveis e tem a proliferação microbiana como principal fator limitante ao seu tempo de prateleira. Neste contexto aplicações tecnológicas como sistemas baseados em visão computacional vêm ganhando crescente adesão. Tais sistemas se baseiam no processamento de imagens por computadores para a avaliação de aspectos da qualidade de alimentos. O presente trabalho teve como objetivo estabelecer correlação entre a coloração da carne bovina fresca (Longissimus dorsi) e sua carga microbiológica e propor um sistema de avaliação de qualidade da carne bovina fresca baseado em visão computacional. Para que isso fosse possível foram realizadas avaliações instrumentais da coloração da carne bovina fresca e contagens de micro-organismos mesófilos e psicrotróficos ao longo de seu tempo de prateleira. Como resultado encontrou-se uma correlação negativa de intensidade média entre a variação da intensidade do componente vermelho do espectro de cor da carne e a sua contagem de micro-organismos psicotróficos.
In Brazil, there is a growing demand for meats and meat products, in the second quarter of 2016 more than 7.5 million head of cattle were slaughtered, meat and products are very perishable and have a microbial proliferation as main a limiting factor to their shelf life. In this context technological applications such as systems based on computer vision has been gaining adhesion, such systems are based on the processing of images by computers for a food quality assessment. The objective of this study was to establish a correlation between the fresh beef colour (Longissimus dorsi) and its microbiological load and to propose a quality assessment system for fresh beef based on computer vision. For this to be possible instrumental evaluations of the fresh meat, colour and microbiological counts of mesophilic and psychrotrophic microorganisms were performed throughout the meat shelf life. As a result, a negative correlation of mean intensity between the intensity variation of the red component of the color spectrum of the meat and its count of psychotrophic microorganisms was found.

Orientador: João Roberto Gonçalves
Resumo: O exame de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) tem sido utilizado amplamente na área clínica e científica médico/odontológica. Diversos softwares de diferentes fabricantes fornecem opções para processamento das imagens, segmentações e análises quantitativas tridimensionais. Um ponto que ainda gera controvérsias nessa área é a confiabilidade dos dados analisados computacionalmente devido às limitações dos algoritmos utilizados, complexidade da estrutura a ser avaliada, magnitude da mensuração, resolução espacial e variações nas metodologias de análises. Muitas dessas limitações são devidas as análises serem realizadas de formas não padronizadas e dependentes do operador. Deste modo, o objetivo geral do presente estudo foi desenvolver e validar um novo aplicativo para mensuração automática de deslocamentos ósseos a partir de TCFC de um crânio humano macerado. Para testar a confiabilidade do método, criamos um protótipo onde foram realizados deslocamentos físicos no crânio seguidos por exames de TCFC e realizamos os mesmos deslocamentos de forma virtual. As mensurações foram obtidas com base nos registros em maxila e na base do crânio por meio do nosso aplicativo e pelo 3D-Slicer, respectivamente. Além disso, realizamos uma análise visual após segmentação semiautomática por meio do ITK-SNAP para detecção do menor defeito ósseo em fragmento de osso bovino. Nossos resultados mostraram que as ferramentas testadas foram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Cone beam computerized tomography (CBCT) has been widely used in the clinical, scientific, medical and dental field. Various software from different manufacturers offer options for image processing, segmentation and quantitative analysis. One point that still generates controversy in this area is the reliability of the computer-analyzed data, because of the algorithms limitations, complexity of the structure to be assessed, magnitude of the measurement, spatial resolution and spatial variations in the records. Many of these limitations are caused by analyzes that are conducted in a non-standard form and highly dependent on the operator. Thus, the general objective of this study was to develop and validate a new application for automatic measurement of bone displacement from CBCTs of a macerated human skull. To evaluate our method's reliability, we created a prototype where physical movements were performed in a human skull followed by CBCT examinations and performed the same movements virtually. Measurements were obtained from the records in jaw and skull base using our application and the 3D Slicer software, respectively. We also performed a visual analysis after the semi-automatic segmentation using the ITK-SNAP for detection of the lower bone defect in bovine bone fragment. Our results showed that we have succeeded in implementing our application of automatic analysis for three-dimensional measurements in the craniofacial area. The tools used in this study could detect physical displacements smaller than the spatial resolution of the image, and the results were comparable to the 3D Slicer software. For virtual displacements, precise results were obtained, and the movements were limited by the image resolution. Furthermore, we observed that the detection and visualization of bone defects in the bovine cortex...(Complete abstract electronic access below)
Mestre

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Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)
O Problema do Caixeiro Viajante com Aluguel de Carros, ou simplesmente Problema do Caixeiro Alugador (PCA), ? uma generaliza??o do cl?ssico Problema do Caixeiro Viajante (PCV) onde seu tour de visitas pode ser decomposto em caminhos cont?guos que podem ser percorridos com diferentes carros alugados. O objetivo ? determinar o circuito hamiltoniano que resulte em um custo final m?nimo, considerando a penaliza??o paga em cada troca de ve?culos no tour. A penaliza??o ? o custo de retornar o carro at? a cidade onde foi alugado. O PCA est? classificado como um problema NP-dif?cil. O presente trabalho estuda a variante mais usada na literatura do PCA que ?: completo, total, irrestrito, sem repeti??o, livre e sim?trico. O foco da pesquisa s?o os procedimentos h?bridos que combinam meta-heur?sticas e m?todos baseados na Programa??o Linear. S?o hibridizados: algoritmos cient?ficos (ScA), descida em vizinhan?a vari?vel (VND), busca local adaptativa (ALSP) e uma nova variante do ALSP chamada busca local adaptativa iterativa (IALSP). As seguintes t?cnicas s?o propostas para lidar com o PCA: ScA+ALSP, ScA+IALSP e ScA+VND+IALSP. ? proposto um modelo de programa??o inteira mista para o PCA o qual ? usado no ALSP e no IALSP. Testes n?o param?tricos s?o usados para comparar os algoritmos em um conjunto de inst?ncias da literatura.
The Traveling Car Renter Salesman Problem, or simply Traveling Car Renter Problem (CaRS), is a generalization of the Traveling Salesman Problem (TSP) where the tour can be decomposed into contiguous paths that are traveled by different rented cars. The objective is to construct a minimal cost Hamiltonian circuit, considering the penalty paid for changing cars in the tour. This penalty is the cost of returning a car to the city where it was rented. CaRS is classified as an NP-hard problem. This work studies the CaRS version classified as: complete, total, unrestricted, with no repetition, free and symmetric. This research is focused on hybrid procedures that combine metaheuristics and methods based on Linear Programming (LP). The following methods were investigated: scientific algorithms (ScA), variable neighborhood descent (VND), adaptive local search (ASLP) and a new variant of ALSP called iterated adaptive local search (IALSP). The following techniques are proposed to deal with CaRS: ScA+ALSP, ScA+IALSP and ScA+VND+IALSP. A mixed integer programming model is proposed for CaRS which was used in the ALSP and IALSP. Non-parametric tests were used to compare the algorithms within a set of instances from the literature.

Orientador: Prof. Dr. Guiou Kobayashi
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2014.
A computação atual vem demandando, cada vez mais, formas avançadas de interação com os computadores. A interface do humano com seus dispositivos móveis carece de métodos mais avançados, e um recurso automático de reconhecimento de expressões faciais seria uma maneira de alcançar patamares maiores nessa escala de evolução. A forma como se dá o reconhecimento de emoções humanas e o que as expressões faciais representam em uma comunicação face-a-face vem sendo referência no desenvolvimento desses sistemas computacionais e com isso, pode-se elencar três grandes desafios para implementar o algoritmo de analise de expressões: Localizar o rosto na imagem, extrair os elementos faciais relevantes e classificar os estados de emoções. O melhor método de resolução de cada um desses sub-desafios, que se relacionam fortemente, determinará a viabilidade, a eficiência e a relevância de um novo sistema de análise de expressões embarcada nos dispositivos portáteis. Este estudo tem como objetivo avaliar a viabilidade da implantação de um sistema automático de reconhecimento de expressões faciais por imagens, em dispositivo móvel, utilizando a plataforma iOS da Apple, integrada com a biblioteca de código aberto e muito utilizada na comunidade da computação visual, o OpenCV. O algoritmo Local Binary Pattern, implementado pelo OpenCV, foi escolhido como lógica de rastreamento da face. Os algorítmos Adaboost e Eigenface foram ,respectivamente, adotados para extração e classificação da emoção e ambos são também suportados pela mencionada biblioteca. O Módulo de Classificação Eigenface demandou um treinamento adicional em um ambiente de maior capacidade de processamento e externo a plataforma móvel; posteriormente, apenas o arquivo de treino foi exportado e consumido pelo aplicativo modelo. O estudo permitiu concluir que o Local Binary Pattern é muito robusto a variações de iluminação e muito eficiente no rastreamento da face; o Adaboost e Eigenface produziram eficiência de aproximadamente 65% na classificação da emoção, quando utilizado apenas as imagens de pico no treino do módulo, condição essa, necessária para manutenção do arquivo de treino em um tamanho compatível com o armazenamento disponível nos dispositivos dessa categoria.
The actual computing is demanding, more and more, advanced forms of interaction with computers. The interfacing from man with their mobile devices lacks more advanced methods, and automatic facial expression recognition would be a way to achieve greater levels in this scale of evolution. The way how is the human emotion recognition and what facial expressions represents in a face to face communication is being reference for development of these computer systems and thus, it can list three major implementation challenges for algorithm analysis of expressions: location of the face in the image, extracting the relevant facial features and emotions¿ states classification. The best method to solve each of these strongly related sub- challenges, determines the feasibility, the efficiency and the relevance of a new expressions analysis system, embedded in portable devices. To evaluate the feasibility of developing an automatic recognition of facial expressions in images, we implemented a mobile system model in the iOS platform with integration to an open source library that is widely used in visual computing community: the OpenCV. The Local Binary Pattern algorithm implemented by OpenCV, was chosen as the face tracking logic; the Eigenface and AdaBoost, respectively, were adopted for extraction and classification of emotion and both are also supported by the library. The Eigenface Classification Module was trained in a more robust and external environment to the mobile platform and subsequently only the training file was exported and consumed by the model application. With this experiment it was concluded that the Local Binary Pattern is very robust to lighting variations and very efficient to tracking the face; the Adaboot and Eigenface resulted in approximately 65% of efficiency when used only maximum emotion images to training the module, a condition necessary for maintenance of the cascade file in a compatible size to available storage on the mobile platform.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O exame de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) tem sido utilizado amplamente na área clínica e científica médico/odontológica. Diversos softwares de diferentes fabricantes fornecem opções para processamento das imagens, segmentações e análises quantitativas tridimensionais. Um ponto que ainda gera controvérsias nessa área é a confiabilidade dos dados analisados computacionalmente devido às limitações dos algoritmos utilizados, complexidade da estrutura a ser avaliada, magnitude da mensuração, resolução espacial e variações nas metodologias de análises. Muitas dessas limitações são devidas as análises serem realizadas de formas não padronizadas e dependentes do operador. Deste modo, o objetivo geral do presente estudo foi desenvolver e validar um novo aplicativo para mensuração automática de deslocamentos ósseos a partir de TCFC de um crânio humano macerado. Para testar a confiabilidade do método, criamos um protótipo onde foram realizados deslocamentos físicos no crânio seguidos por exames de TCFC e realizamos os mesmos deslocamentos de forma virtual. As mensurações foram obtidas com base nos registros em maxila e na base do crânio por meio do nosso aplicativo e pelo 3D-Slicer, respectivamente. Além disso, realizamos uma análise visual após segmentação semiautomática por meio do ITK-SNAP para detecção do menor defeito ósseo em fragmento de osso bovino. Nossos resultados mostraram que as ferramentas testadas foram capazes de detectar deslocamentos físicos menores que a resolução espacial da imagem, sendo que os resultados foram comparáveis ao 3D-Slicer. Para os deslocamentos virtuais, foram obtidos resultados precisos, sendo que os deslocamentos foram limitados pela resolução da imagem. Além disso, observamos que a detecção e visualização de pequenos defeitos ósseos, mesmo que maiores do que a resolução espacial da imagem podem ser comprometidas pelo processo de segmentação da imagem. Concluímos que o aplicativo de análises automáticas desenvolvido é confiável para mensurações tridimensionais na área craniomaxilofacial.
Cone beam computerized tomography (CBCT) has been widely used in the clinical, scientific, medical and dental field. Various software from different manufacturers offer options for image processing, segmentation and quantitative analysis. One point that still generates controversy in this area is the reliability of the computer-analyzed data, because of the algorithms limitations, complexity of the structure to be assessed, magnitude of the measurement, spatial resolution and spatial variations in the records. Many of these limitations are caused by analyzes that are conducted in a non-standard form and highly dependent on the operator. Thus, the general objective of this study was to develop and validate a new application for automatic measurement of bone displacement from CBCTs of a macerated human skull. To evaluate our method’s reliability, we created a prototype where physical movements were performed in a human skull followed by CBCT examinations and performed the same movements virtually. Measurements were obtained from the records in jaw and skull base using our application and the 3D Slicer software, respectively. We also performed a visual analysis after the semi-automatic segmentation using the ITK-SNAP for detection of the lower bone defect in bovine bone fragment. Our results showed that we have succeeded in implementing our application of automatic analysis for three-dimensional measurements in the craniofacial area. The tools used in this study could detect physical displacements smaller than the spatial resolution of the image, and the results were comparable to the 3D Slicer software. For virtual displacements, precise results were obtained, and the movements were limited by the image resolution. Furthermore, we observed that the detection and visualization of bone defects in the bovine cortex, even higher than the spatial resolution of the image, can be compromised by the image segmentation process. We conclude that the automatic analysis derived from our developed application is reliable for three-dimensional measurements in the craniofacial area.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Suyama
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, Santo André, 2018.
Uma interface cerebro-computador (BCI) e projetada para que se consiga, de modo efetivo, fornecer uma via alternativa de comunicacao entre o cerebro do usuario e o computador. Sinais captados por meio de eletrodos, tipicamente posicionados no escalpo do individuo, sao previamente processados para que haja eliminacao de ruidos externos. A partir dai, diversas tecnicas para processamento de sinais sao utilizadas para posteriormente classificar os sinais registrados e realizar a traducao do estado mental do usuario em um comando especifico a ser executado pelo computador. No presente trabalho sao utilizadas tecnicas de representacao esparsa dos sinais para a extracao de caracteristicas relevantes para classificacao dos mesmos, com intuito de aumentar a robustez e melhorar o desempenho do sistema. Para a extracao de sinais esparsos, foram utilizados algoritmos de criacao de dicionarios, a partir dos quais e possivel obter uma representacao esparsa para todo o subespaco de sinal. No trabalho foram utilizados 5 diferentes algoritmos de criacao de dicionario: Metodo de direcoes otimas (MOD), K-SVD, RLS-DLA, LS-DLA e Aprendizado de dicionario Online (ODL). A classificacao dos sinais foi realizada com o metodo de .. vizinhos mais proximos (k - NN). Os resultados obtidos com a abordagem de representacao esparsa foram comparados com os resultados do BCI Competition IV dataset 2a. Para o primeiro colocado da competicao foi obtido, em termos do coeficiente kappa, uma acuracia de 0.57 enquanto que no trabalho utilizando os metodos esparsos, obteve-se, em coeficiente kappa, uma acuracia de 0.90. Em comparacao obteve-se um ganho de 0.33 de acuracia, onde se deduz que o uso de sinais esparsos pode ser benefico para o dificil problema de se projetar uma interface cerebro computador.
A brain computer interface (BCI) is designed to effectively translate commands thought by human individuals into commands that a computer can effectively understand. Electrical impulses generated from the brain sculp are recorded from a device called an electroencephalograph and are preprocessed for elimination of external noise. From there, several techniques for signal processing are used to later classify the signals obtained by the electroencephalograph. In this work, techniques for sparse representation of signals are used for feature extraction, in order to increase robustness and system performance. For the extraction of sparse signals, five different dictionary learning algorithms were used, being able to produce a basis capable of represensing the entire signal subspace. In this work, 5 different dictionary learning algorithms were used: Method of Optimal Directions (MOD), K-SVD, Recursive Least Square Dictionary Learning (RLS-DLA), Least Square Dictionary Learning (LS-DLA) and Online Dictionary Learning (ODL). For the classification task, the k-NN method was used. The simulation results obtained with this approach were compared with the best BCI Competition IV dataset 2a results. For the first place in the competition, an accuracy of 0.57 was obtained, in terms of the kappa coefficient, whereas in the work using the sparse methods, a kappa coefficient of 0.90 was obtainned, improving accuracy in 0.33 accuracy was obtained, which indicates that the use of sparse signals may be beneficial to the difficult problem of designing a brain computer interface.

O estudo objetivou analisar como e se um Ambiente Visual de Programação pode contribuir apoiando os processos criativos de adolescentes, sendo uma ferramenta auxiliar para a aprendizagem pela solução de problemas, incitando novas formas de utilização das TIC na educação. O presente estudo justifica-se pela necessidade de aprofundar as questões relacionadas ao uso das TIC pelos docentes da Educação Básica e não apenas o uso de projetores e vídeos para substituir o quadro de giz, ou ferramentas de pesquisa em sites de busca apenas para transmitir informações de maneira a privilegiar as metodologias tradicionais de ensino. Como metodologia de pesquisa optou-se pela abordagem qualitativa de natureza interpretativa do tipo estudo de caso múltiplo. A apreensão dos dados foi em campo experimental por meio de questionário socioeducacional e diários de bordo, seguida da análise de conteúdos e descrição dos resultados obtidos. Os participantes do estudo foram adolescentes de 13 escolas públicas e privadas de Ensino Fundamental e do Ensino Médio no Município de Araucária-Pr. O estudo evidenciou o desenvolvimento das funções psicológicas superiores, pensamento computacional nos estudantes como atenção, memória e percepção. Estas habilidades foram observadas durante a elaboração dos projetos, por meio das habilidades de compreensão, planejamento, retrospecto e desenvolvimento de estratégias individuais e coletivas para a solução dos problemas encontrados. Este estudo se diferencia de outros já realizados com o Scratch, pois, enfatiza a busca da liberdade e criatividade dos sujeitos discentes na elaboração de projetos próprios, como estratégia para a autonomia.
The study aimed to analyze how and if a Visual Programming Environment can contribute by supporting the creative processes of adolescents, an auxiliary tool for learning by problem solving, encouraging new ways of using ICT in education. This study is justified by the need to deepen the issues related to the use of ICT in Basic Education teachers and not only the use of projectors and videos to replace the chalkboard, or research tools in search engines only to convey information in order to favor traditional teaching methodologies. As a research methodology was chosen qualitative approach to interpretation, the study of case type. The seizure of the data was in experimental field through socio-educational and daily quiz board, followed by analysis of content and description of the results obtained. Study participants were adolescents from 13 public and private elementary schools and high school in the city of Araucaria-Pr. The study showed the development of higher psychological functions, computational thinking in students such as attention, memory and perception. These skills were observed during the preparation of projects, through the comprehension skills, planning, retrospect and development of individual and collective strategies to solve the problems encountered. This study differs from others already undertaken with Scratch therefore emphasizes the pursuit of freedom and creativity of the subjects students in developing their own projects, as a strategy for autonomy.

O ultrassom (US) é uma técnica bem consolidada que vem sendo amplamente utilizada para teste, caracterização e visualização de estruturas internas de materiais biológicos e não biológicos. Na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, o grupo de pesquisa do US desenvolveu o sistema ULTRA-ORS que, apesar de adequado para pesquisa relacionada à excitação e recepção multicanal, possui tempo de computação muito elevado, devido a processamento em computador pessoal. Este trabalho apresenta a modelagem, implementação e validação de um sistema de processamento digital de sinais baseado em dispositivo FPGA (Field-Programmable Gate Array) de alto desempenho para reconstrução de imagens por US através da técnica beamforming. O software Simulink e a ferramenta DSP Builder foram empregados para simulação e transformação dos seguintes modelos em linguagem de descrição de hardware: filtro digital FIR (Finite Impulse Response), filtro de interpolação CIC (Cascaded Integrator-Comb), atraso variável, apodização, somatório coerente, decimação, demodulação com detecção de envoltória e compressão logarítmica. Após validação no Simulink, o projeto foi sintetizado para uma FPGA Stratix IV e implementado na placa Terasic DE4-230. A ferramenta SignalTap II do software Quartus II foi utilizada para aquisição dos sinais processados pela FPGA. Para avaliação gráfica e quantitativa da acurácia deste método, foram empregados dados brutos reais de US, adquiridos do ULTRA-ORS com frequência de amostragem de 40 MHz e resolução de 12 bits, e a função de custo da raiz quadrada do erro quadrático médio normalizado (NRMSE) em comparação com as mesmas funções implementadas através de scripts no Matlab. Como resultado principal do modelamento, além das respostas individuais de cada bloco implementado, são apresentadas as comparações entre as imagens reconstruídas pelo ULTRA-ORS e pelo processamento em FPGA para quatro janelas de apodização. A excelente concordância entre os resultados simulados e experimentais com valores de NRMSE inferiores à 6,2% e latência total de processamento de 0,83 µs corroboram a simplicidade, modularidade e efetividade do modelamento proposto para utilização em pesquisas sobre o processamento de sinais de US para reconstrução de imagens em tempo real.
Ultrasound (US) is a well-established technique that has been widely used for testing, characterizing and visualizing internal structures of biological and non-biological material. The US research group of the Federal University of Technology - Paraná developed the ULTRA-ORS system, which, although suitable for research related to multichannel excitation and reception, uses a large computing time, due to the personal computer processing. This research presents the modeling, implementation and validation of a digital processing system of signals based on a FPGA (Field-Programmable Gate Array) device of high performance for the reconstruction of images through US, using the beamforming technique. The software Simulink and the tool DSP Builder were used for simulation and transformation of the following models in hardware description language: digital filter FIR (Finite Impulse Response), CIC (Cascaded Integrator-Comb) Interpolation filter, variable delay, apodization, coherent summation, decimation, demodulation with envelope detection and logarithmic compression. After the Simulink validation, the design was synthesized for a Stratix IV FPGA and implemented on the Terasic DE4-230 board. The tool SignalTap II in the software Quartus II was used to acquire the processed signals from the FPGA. For the graphic and quantitative evaluation of the accuracy of this method, we used real raw US data, acquired from the ULTRA-ORS with sampling frequency of 40 MHz and 12-bit resolution, and the normalized root mean squared error (NRMSE) in comparison with the same functions implemented through scripts in Matlab. As a main result of the modeling, in addition to the individual responses of each implemented block, comparisons between the reconstructed images by ULTRA-ORS and FPGA processing for four apodization windows are presented. The excellent agreement between the simulated and experimental results with NRMSE values lower than 6.2% and total processing latency of 0.83 µs corroborates the simplicity, modularity and effectiveness of the proposed modeling for use in US signal processing research for real-time image reconstruction.

Thesis (M.Sc.)--York University, 2005. Graduate Programme in Computer Science.
Typescript. Includes bibliographical references (leaves 190-198). Also available on the Internet. MODE OF ACCESS via web browser by entering the following URL: http://gateway.proquest.com/openurl?url%5Fver=Z39.88-2004&res%5Fdat=xri:pqdiss &rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft_dat=xri:pqdiss:MR11816

Tese de Doutoramento em Informática
Esta tese pretende ser uma contribuição para o enquadramento das actividades de programação de computadores no contexto da educação pré-escolar. Baseia-se em experiências e observações de crianças de 3, 4 e 5 anos a programar computadores, utilizando uma linguagem de programação animada: ToonTalk, realizadas entre 2000 e 2004, em sete ambientes de investigação diferentes, essencialmente através de sessões semanais ao longo de vários meses de cada ano, que envolveram cerca de 150 crianças e 10 educadores, incluindo educadores de infância e animadores infantis de informática. São apresentadas as áreas de utilização da informática e da programação de computadores com crianças em idade pré-escolar, bem como um vasto levantamento dos sistemas actualmente existentes para programação de computadores por crianças. Como apoio a leitores exteriores à área da informática, forneço introduções aos campos das computação e da programação; como apoio aos leitores exteriores ao campo da educação, forneço uma introdução à educação pré-escolar. Os resultados da investigação são apresentados sob diversas formas: exemplos de actividades para integração de conceitos específicos da informática em contextos de educação pré-escolar; uma análise das dificuldades enfrentadas pelas crianças desta faixa etária no processo de programação, e sugestões quanto a abordagens que apoiem a ultrapassagem dessas dificuldades; uma análise das dificuldades enfrentadas pelos educadores no processo de uso da programação; e por fim, um enquadramento da integração de actividades de programação de computadores em contextos de educação pré-escolar, que visa servir de apoio aos educadores de infância e outros profissionais de educação que pretendam utilizar este recurso. Espero igualmente que as percepções e discernimentos incluídos nesta tese possam revelar-se úteis aos cientistas informáticos, na investigação no campo da interacção humano-computador, muito em particular relativamente à utilização de computadores para desenvolvimento da cognição.
This thesis aims to be a contribution to the integration of activities with computer programming into preschool education contexts. It is based on experiences and observations of children aged 3, 4, and 5 years olds programming computers, using an animated programming language, ToonTalk, held between 2000 and 2004 in seven different settings, typically in weekly session held over the course of several months in each year, involving approximately 150 children and 10 educators, including early childhood teachers and computer-activities teachers. Background information on the use of computers and computer programming with preschool children are included, as well as an extensive survey on existing computer programming environments for children. I also provide introductory information about the fields of computing and programming, for the benefit of readers from outside the computing field; for the benefit of readers external to the educational field, and introduction to preschool education is provided. The research results are provided in various forms: sample activities for integration of specific computer-science concepts into preschool education contexts; an analysis of hurdles faced by preschool children in the process of programming, and suggestions of approaches to help overcome them; an analysis of issues faced by educators in the process of using programming; and finally, a framework for integration of computer-programming activities in preschool education contexts, to assist preschool teachers and educators wishing to employ this resource. Hopefully the insights from this thesis may prove also helpful for the computer scientist in research on the field of human-computer interaction, particularly regarding the use of computers in the development of cognition.

Orientação : Nuno M. Garcia
Não é novidade que o paradigma vigente baseia-se na Internet, em que cada vez mais aplicações mudam o seu modelo de negócio relativamente a licenciamento e manutenção, para passar a oferecer ao utilizador final uma aplicação mais acessível no que concerne a licenciamento e custos de manutenção, já que as aplicações se encontram distribuídas eliminando os custos de capitais e operacionais inerentes a uma arquitetura centralizada. Com a disseminação das Interfaces de Programação de Aplicações (Application Programming Interfaces – API) baseadas na Internet, os programadores passaram a poder desenvolver aplicações que utilizam funcionalidades disponibilizadas por terceiros, sem terem que as programar de raiz. Neste conceito, a API das aplicações Google® permitem a distribuição de aplicações a um mercado muito vasto e a integração com ferramentas de produtividade, sendo uma oportunidade para a difusão de ideias e conceitos. Este trabalho descreve o processo de conceção e implementação de uma plataforma, usando as tecnologias HTML5, Javascript, PHP e MySQL com integração com ®Google Apps, com o objetivo de permitir ao utilizador a preparação de orçamentos, desde o cálculo de preços de custo compostos, preparação dos preços de venda, elaboração do caderno de encargos e respetivo cronograma.
Unsurprisingly the current paradigm is Web based, in which software applications are changing their business model regarding licensing and maintenance, providing the ability to offer end users a more affordable solution regarding licensing and maintenance costs, since the applications are distributed by eliminating the capital and operational costs of a centralized architecture. With the spread of Application Programming Interfaces (API) based on the Internet, developers were able to develop applications that use features provided by third parties, without having to start from scratch. In this concept, the API ®Google Apps allows deployment of applications to a huge market and integration with productivity tools and an opportunity for the dissemination of ideas and concepts. This paper describes the process of designing and implementing a platform using technologies like HTML5, Javascript, PHP and MySQL with ®Google Apps integration in order to allow the user to the preparation of budgets, starting with the calculation of cost compounds , preparation of sales prices, preparation of the specifications and schedule.

Orientação: Manuel Arturo Marques Pita
Ao longo dos tempos a introdução de novas tecnologias no nosso quotidiano tem vindo a moldar gerações e a revolucionar o modo como trabalhamos e vivemos em sociedade. A tecnologia, para além de ter tornado as nossas vidas bastante mais fáceis e simultaneamente mais eficientes, abalou profundamente os alicerces da necessidade humana de socialização presencial. Há algumas décadas, seria necessário esperar vários dias e até, nalguns casos, meses por uma mensagem, privilegiando-se a comunicação direta. Agora, através de uns meros cliques num smartphone podemos enviar instantaneamente um e-mail ou uma mensagem a qualquer pessoa no Mundo, desde que tenha em sua posse um dispositivo habilitado a receber este tipo de conteúdo. A crescente disponibilização de chats e redes sociais como meios de comunicação indireta entre pessoas através da Internet tem vindo a mudar profundamente a maneira como os Seres Humanos tendem a comunicar, afetando negativamente a aptidão de comunicação frontal. Destacam-se neste âmbito os jovens - os «heavy users» - enquanto população alvo deste estudo, por serem aqueles que tendem a ter maior fragilidade na «saúde» de um diálogo online. Atentos a esta temática, a Rede de Bibliotecas Escolares e o COPELABS desafiou-nos a desenvolver uma aplicação Web, que recorrendo às mais atuais tecnologias «open-source» e Cloud, permitisse realizar debates online em formato de chat, onde os utilizadores pudessem partilhar livremente e anonimamente as suas opiniões sobre qualquer tema passível de ser parametrizado no sistema: uma espécie de «prós e contras» digital. Por isso, «batizámos» esta aplicação com o nome de Debaqi, um diminutivo de «debate aqui». Esta plataforma, para além de ser um meio de comunicação digital, destaca-se das restantes por incluir algoritmos de inteligência artificial que permitem extrair métricas referentes à «saúde» de um diálogo. No âmbito desta investigação, convidámos diversos Professores de várias Escolas Nacionais para criarem grupos de 15 a 20 de estudantes. Mediante autorização prévia dos respetivos encarregados de educação, os alunos puderam expressar as suas ideias acerca de temas da atualidade através da aplicação Debaqi. Os estudantes tiveram oportunidade de debater assuntos como a alteração climática, a privacidade no namoro e a violência de género. A análise dos dados gerados nas atividades visa apoiar a evolução do papel do Professor Bibliotecário numa sociedade constantemente online, facultando ferramentas que permitam identificar tendências, áreas problemáticas e oportunidades de intervenção em tempo real.
Over the years, the introduction of new technologies in our daily lives has been shaping generations and revolutionizing the way we work and live in society. Technology, in addition to make our lives much easier and at the same time more efficient, has deeply shook the foundations of the Human need for face-to-face interaction. A few decades ago, it would be necessary to wait several days, or even months in some cases, for a message, favouring direct communication. Now, by simply clicking on a smartphone, we can instantly send an email or a message to anyone in the World who has a device enabled to receive such content. The growing availability of chats and social networks as indirect media between people over the Internet has profoundly changed the way Humans tend to communicate, negatively affecting the ability for frontal communication. In this context, the youth - the «heavy users» - stands out as the target population of this study, because they are those who tend to have greater fragility in the «health» of an online dialogue. Aware of this subject, the Rede de Bibliotecas Escolares and COPELABS has challenged us to develop a web application that by using cutting-edge open-source and Cloud technologies, would enable holding online chat debates, where users could freely and anonymously share their opinions on any topic that could be parameterised in the system: a kind of digital "pros e contras". We therefore named this application Debaqi, a diminutive of «debate aqui» (debate here). This platform, besides being for digital communication, stands out from the rest by including artificial intelligence algorithms that allow extracting health-related metrics from a dialogue. As part of this investigation, we invited several Teachers from various National Schools to create groups of 15 to 20 students. Upon prior authorization from their guardians, students were able to express their ideas on current topics through the Debaqi application. Students had the opportunity to discuss topics such as climate change, privacy in dating and gender-based violence. Analysis of data generated from those activities aims to support the evolution of the role of the Professor Bibliotecário (librarian teacher) in a constantly online society, providing tools to identify trends, problem areas and real time intervention opportunities.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI)
Epidemiologic and clinical studies routinely collect longitudinal measures of multiple outcomes. These longitudinal outcomes can be used to establish the temporal order of relevant biological processes and their association with the onset of clinical symptoms. In the first part of this thesis, we proposed to use bivariate change point models for two longitudinal outcomes with a focus on estimating the correlation between the two change points. We adopted a Bayesian approach for parameter estimation and inference. In the second part, we considered the situation when time-to-event outcome is also collected along with multiple longitudinal biomarkers measured until the occurrence of the event or censoring. Joint models for longitudinal and time-to-event data can be used to estimate the association between the characteristics of the longitudinal measures over time and survival time. We developed a maximum-likelihood method to joint model multiple longitudinal biomarkers and a time-to-event outcome. In addition, we focused on predicting conditional survival probabilities and evaluating the predictive accuracy of multiple longitudinal biomarkers in the joint modeling framework. We assessed the performance of the proposed methods in simulation studies and applied the new methods to data sets from two cohort studies.
National Institutes of Health (NIH) Grants R01 AG019181, R24 MH080827, P30 AG10133, R01 AG09956.