Lista Pública de Trabalhos Acadêmicos

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Resumo Fenômenos biológicos são todo e qualquer evento que possa ser observado nos seres vivos. O estudo desses fenômenos permite propor explicações para o seu mecanismo, a fim de entender as causas e efeitos. Pode-se citar como exemplos de fenômenos biológicos o comportamento das células como respiração, reprodução, metabolismo e morte celular. Equações de reação-difusão são frequentemente utilizados para modelar fenômenos biológicos. Sistemas de reação-difusão podem produzir padrões espaciais estáveis a partir de uma distribuição inicial uniforme esse fenômeno é conhecido como instabilidade de Turing. Este trabalho apresenta a análise da instabilidade de Turing bem como resultados numéricos para a solução de três modelos biológicos, modelo de Schnakenberg, modelo de glicólise e modelo da coagulação sanguínea. O modelo de Schnakenberg é utilizado para descrever uma reação química autocatalítica e o modelo de glicólise é relativo ao processo de degradação metabólica da molécula de glicose para proporcionar energia para o metabolismo celular, esses dois modelos são frequentemente relatados na literatura. O terceiro modelo é mais recente e descreve o fenômeno da coagulação sanguínea. Nas soluções numéricas se utiliza o método das linhas onde a discretização espacial é feita através de um esquema de diferenças finitas. O sistema de equações diferenciais ordinárias resultante é resolvido por um esquema de integração adaptativo, com a utilização de pacote para computação científica da linguagem Python, Scipy.

Ano 2013

Orientador Luis Paulo da Silva Barra Co-Orientador Marcelo Lobosco Palavras-chave Sistemas de Equações Reação-Difusão. Fenômenos Biológicos. Equações Diferenciais Parciais. Método das Diferenças Finitas.

Resumo Com a evolução dos Learning Management System (LMS), ou Sistemas de Gerenciamento de Ensino, muitas informações são guardadas nos bancos de dados de plataformas de suporte ao ensino.Um dos LMS mais conhecidos é o Moodle que hoje é utilizado em diversas Universidades. Utilizando técnicas de Data Warehouse e de visualização dinâmica OLAP foi desenvolvida uma arquitetura para aproveitar melhor toda a informação contida nos bancos de dados do Moodle, gerando relatórios dinâmicos e criando oportunidades para a aferição de padrões de dados antes não conhecidos.

Ano 2013

Orientador EDUARDO BARRERE Co-Orientador Palavras-chave Moodle, OLAP, Data Warehouse

Resumo Os sistemas de armazenamento em nuvem vem ganhando cada vez mais notoriedade e popularidade devido a tamanha facilidade e praticidade oferecidas no armazenamento remoto de arquivos. Mesmo com a crescente popularidade desses sistemas, praticamente não existem trabalhos que busquem caracterizar o seu uso. Nesta direçã, o presente trabalho apresenta uma caracterização preliminar de arquivos armazenados no Dropbox, o sistema de armazenamento em nuvem mais utilizado no mundo atualmente. Com a coleta de dados de usuários voluntários, foi possível caracterizar uso e carga do Dropbox. Além disso, com a análise dos mesmos dados, foram montadas redes que pudessem representar uma possível topologia social de compartilhamento de arquivos entre usuários nesse sistema. Os resultados mostram que documentos, em geral, representam a maior quantidade dos arquivos armazenados e o maior volume de bytes armazenados nas contas Dropbox. Já as redes formadas pelas interações entre usuários e arquivos sugerem que cerca de um terço dos usuários, apenas, compartilham arquivos entre si. Espera-se que, a partir deste trabalho, sejam feitos outros estudos que aprofundem tanto a caracterização quanto a estrutura topológica da rede, com o objetivo de se melhorar a eficiência do Dropbox e de se desenvolver outras ferramentas desse tipo.

Ano 2013

Orientador ALEX BORGES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Dropbox, armazenamento em nuvem, topologia social

Resumo Contexto é o meio pelo qual as aplicações tem a capacidade de saber da existência de características relacionadas as atividades desempenhadas por usuários, equipamentos ou mesmo outras aplicações. Nesse cenário o desenvolvimento de novas aplicações que podem adaptar seu comportamento de acordo com as variações do ambiente tem crescido. Contudo, essas aplicações necessitam de um alto grau de controle sobre todos os contextos e saber como utilizá-los de forma eficaz pode ser algo complicado. Mas a partir do momento em que a aplicação possa delegar todo esse controle e se preocupar apenas com as funcionalidades que agregam maior valor, tem-se a necessidade do desenvolvimento de novas ferramentas para fornecer esse tipo de apoio. Nesta monografia é abordada a construção do ContextF, um framework que utilizando uma arquitetura composta de eventos e componentes desacoplados que reagem a eles, espera-se a criação de uma API simplificada e uma arquitetura facilmente extensível.

Ano 2013

Orientador EDUARDO BARRERE Co-Orientador Palavras-chave Contexto, dispositivos móveis, framework

Resumo Documentos XML estão sendo cada vez mais utilizados para a representação de dados na Web. Entretanto, tais documentos possuem uma estruturação própria, apesar deserem documentos de texto. Diante disso, pode ser necessária a adaptação de técnicas existentes para viabilizar a detecção de diferenças e a mesclagem eficiente deste tipo de documento. Diferentes algoritmos vêm sendo propostos neste sentido e algumas destas abordagens são apresentadas e comparadas neste trabalho. Além disso, esta monografia apresenta o XChangeMerge, uma abordagem que permite a visualização de diferenças e o controle manual da mesclagem de documentos XML. Baseada no algoritmo 3DM, esta proposta exibe os documentos XML, como uma árvore ordenada, o que permite uma visualização mais clara das alterações. Nesta ferramenta, o usuário pode também acompanhar as alterações aplicadas durante a mesclagem, tornando este processo mais controlado e menos propenso a erros.

Ano 2013

Orientador ALESSANDREIA MARTA DE OLIVEIRA JULIO Co-Orientador Palavras-chave XML, detecção de diferenças, mesclagem, árvore, visualização

Resumo A computação tem avançado cada vez mais rápido nos últimos anos. Na medida que avança, novas tecnologias vão sendo lançadas ao mercado. A necessidade de substituição dessas tecnologias por pessoas e empresas faz com que milhares de produtos dados como obsoletos sejam descartados todo o ano no mundo todo. Este trabalho estuda uma solução que propõe alterar este cenário e permitir que máquinas ditas como obsoletas ganhem vida útil, o Linux Terminal Server Project (LTSP). Esta solução incorpora diversos protocolos e tecnologias já consagradas no cenário da computação para permitir a criação de um ambiente com clientes leves. Ou seja, ela permite que estas máquinas ditas como obsoletas sejam empregadas como clientes em uma rede onde o processamento desses clientes ocorre todo no servidor, utilizando a rede para a comunicação dessas partes. Para isso, este trabalho realiza um estudo teórico sobre o LTSP e uma análise prática do desempenho dessa tecnologia.

Ano 2013

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave LTSP, terminal leve, cliente leve, servidor, cliente, rede

Resumo Diversas faixas do espectro de frequência são subutilizadas enquanto outras ficam sobrecarregas. Nesse contexto surgem as Redes e Rádios Cognitivos para aproveitar de forma inteligente as faixas de espectro através de acesso oportunista, sem interferir com os usuários legítimos. O IEEE 802.22 foi o primeiro padrão elaborado para utilizar faixas de espectro de televisão que estão desocupadas. Já o padrão IEEE 802.19.1 está sendo desenvolvido para resolver problemas de coexistência entre redes heterogêneas. O problema tratado neste trabalho é estabelecer coexistência entre redes e rádios cognitivos através de métodos de seleção de canais e controle de potência de transmissão. Levando em conta os padrões citados, é proposto um algoritmo para maximizar a reutilização do espectro de frequência e aumentar a utilidade espectral a partir do método de seleção de canais do projeto SCIFI e, posteriormente, adotar medidas para o controle de potência. O texto mostra os resultados encontrados em simulações do método proposto de seleção de canais realizadas na Universidade Federal de Juiz de Fora e indicam um aumento na reutilização espectral.

Ano 2013

Orientador EDUARDO PAGANI JULIO Co-Orientador Palavras-chave IEEE 802191, IEEE 80222, Redes Cognitivas, Rádio Cognitivo, SciFi, TV White Space, Controle de Potência de Transmissão, Seleção de Canal

Resumo Este trabalho busca realizar uma análise comparativa de três métodos de determinação de fluxo óptico entre imagens: os tradicionais métodos de Lucas-Kanade e Horn-Schunck e o método de Augereau. Para tal análise, são introduzidos conceitos de dinâmica dos fluidos. O trabalho apresenta os métodos fazendo uma analogia entre o processo de determinação do fluxo óptico e o processo de difusão de fluidos.

Ano 2013

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave Fluxo óptico, dinâmica dos fluidos, Navier-Stokes equations

Resumo Infraestruturas de middleware têm sido largamente utilizadas para apoiar o desenvolvimento e a execução de sistemas colaborativos. Com esses sistemas diversos desafios surgiram, entre eles os relacionados à interoperabilidade semântica ganharam notável destaque. Objetivo: Este trabalho tem como objetivo ampliar o suporte à interoperabilidade semântica em uma infraestrutura chamada Web-based Groupware Service-Oriented Architecture (WGWSOA) que utiliza serviços de middleware para apoiar o desenvolvimento e a execução de sistemas colaborativos. Resultados: Serviços foram construídos nessa infraestrutura para ampliar o suporte à interoperabilidade semântica em tempo de desenvolvimento e execução de sistemas colaborativos. Avaliações foram realizadas utilizando os serviços existentes na WGWSOA. Conclusões: Através de um estudo experimental foi possível gerar evidências que apontam para a validade da solução proposta em apoiar a construção e a execução de sistemas colaborativos.

Ano 2013

Orientador JOSE MARIA NAZAR DAVID Co-Orientador Palavras-chave Interoperabilidade semântica, Sistemas colaborativos, Serviços de middleware, Groupware, Ontologia, Tesauros, Arquitetura Orientada à Serviços, SOA

Resumo O esmalte dentário caracteriza-se por ser uma superfície rugosa, o que ocasiona o atrito quando elas entram em contato. O ato de um dente ser atritado com outro de forma excessiva, intensifica o desgaste dentário. Deste modo é necessário compreender a origem do problema, o que foi feito através da modelagem computacional. A abordagem utilizada para a simulação do contato entre superfícies rugosas consiste em, uma vez conhecidas as funções de densidade de probabilidade e seus respectivos domínios, discretizá-las em intervalos, de forma que cada um represente uma aspereza principal da superfície. As deformações das asperezas principais são analisadas e é estabelecida, por meio de técnicas de homogeneização, a ligação entre as respostas ocorridas em micro-escala com uma resposta prevista em macro-escala. Neste trabalho são criados scripts parametrizados na linguagem python para o programa Abaqus, baseados em modelos estatísticos de contato, que geram e modificam a geometria das asperezas principais, suas propriedades de materiais, cargas e condições de contato, e leem e escrevem em um banco de dados as respostas encontradas. A partir daí foi implementado métodos numéricos para aproximar e interpolar as respostas obtidas, e concluir quais são os parâmetros que de fato influenciam na deformação das asperezas.

Ano 2013

Orientador Flávia de Souza Bastos Co-Orientador Palavras-chave contato, atrito, scripts parametrizados, modelos multiescala

Resumo A modelagem da atividade elétrica de células cardíacas é de grande interesse médico-científico. Este trabalho tem como objetivo avaliar uma metodologia baseada em Algoritmos Genéticos (AG) que visa ajustar automaticamente modelos da eletrofisiologia celular a dados experimentais. Esses problemas inversos são extremamente custosos computacionalmente. Dessa maneira, avaliamos a combinação de duas técnicas para acelerar a execução do AG: Computação Paralela e Metamodelos. O AG foi paralelizado usando o modelo clássico mestre-escravo. Além disto, foi implementado um metamodelo cujo objetivo é substituir a avaliação de indivíduos por estimativas menos custosas. O metamodelo é criado dinamicamente por um histórico de indivíduos já avaliados armazenados em uma base de dados, a qual foi implementada de duas formas: via lista contígua e via Kd-Tree. A execução paralela do AG em 20 processadores foi duas vezes mais rápida do que a execução em 10 processadores. A estrutura Kd-Tree acelerou as funções relacionadas ao armazenamento e busca na base de dados em até 4000 vezes, comparada à implementação via lista contígua. Foi possível estimar as aptidões de até 40% dos indivíduos via meta-modelo sem prejuízo da qualidade do ajuste de parâmetros, o que reduziu o tempo total de execução de 3h (sem metamodelo) para 2h.

Ano 2013

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave Eletrofisiologia Cardíaca, Algoritmo Genético, Metamodelo, Kd-Tree

Resumo Este trabalho apresenta um método para remalhamento de superfícies triangulares. O método obtem uma nova superfície de maneira que qualquer aresta está dentro de um intervalo predefinido [emin,emax]. A entrada do processo é uma malha de 2-variedade com geometria e topologia arbitrarias. O algoritmo proposto é iterativo e consegue ajustar automaticamente a quantidade de vértices e triângulos necessários através das operações estelares. Um filtro passa-baixa também é aplicado para retirar as altas frequências. O algoritmo gera uma malha triangular de 2-variedade, com os vértices distribuídos de maneira quase uniforme sobre a superfície de entrada. No fim do processo, praticamente todas as arestas estão dentro do intervalo. A malha dual desta malha triangular é uma malha trivalente. Este tipo de malha tem muitas aplicações em simulações de nano estruturas de carbono.

Ano 2013

Orientador MARCELO BERNARDES VIEIRA Co-Orientador Palavras-chave equalização do comprimento de aresta, operações estelares, remalhamento

Resumo A modelagem computacional da fisiologia cardíaca é uma ferramenta importante que auxilia o desenvolvimento de técnicas de tratamento e o diagnóstico de doenças cardíacas. A busca por modelos celulares mais realistas tem incentivado o uso de Cadeias de Markov para a modelagem de estruturas subcelulares, por exemplo, para os canais iônicos que permeiam a membrana celular. Porém, a presença de Cadeias de Markov nos modelos baseados em equações diferenciais ordinárias aumenta os custos computacionais de resolução numérica. Neste trabalho, avaliamos combinações de metodologias numéricas para a solução de tais modelos, de modo que o custo computacional adicionado por modelos de Markov seja atenuado por técnicas incondicionalmente estáveis, como o método de Uniformização, porém mantendo a utilização de tradicionais métodos condicionalmente estáveis, visando o baixo consumo em termos de memória RAM e a viabilização da simulação de complexos tecidos cardíacos.

Ano 2013

Orientador Rodrigo Weber dos Santos Co-Orientador Palavras-chave Eletrofisiologia Cardíaca, Modelagem Computacional, Equações Diferenciais Ordinárias, Métodos Numéricos, Cadeias de Margavá

Resumo Recentemente a modelagem computacional vem sendo utilizada para o entendimento de fenômenos complexos nas mais diversas áreas. A partir dos princípios físicos, matemáticos e do conhecimento sobre o problema, chega-se a um modelo matemático, que descreve o fenômeno de interesse. A solução exata do modelo pode ser muito difícil de ser encontrada ou pode não existir. Então são usados métodos numéricos, para a resolução destas equações, como acontece em diversas aplicações em engenharia, biologia e física. A solução numérica da maioria dos modelos é extremamente custosa devido à alta resolução espacial e temporal exigida. Em geral, os métodos numéricos mais utilizados para a solução destes problemas são o método dos elementos finitos (MEF) e o método dos volumes finitos (MVF). Uma alternativa é o uso do método de Lattice Boltzmann (MLB), o qual tem sido cada vez mais utilizado para simulação de problemas complexos de dinâmica dos fluidos. O objetivo deste trabalho é apresentar a aplicação do método de Lattice Boltzmann aos problemas de dinâmica dos fluidos e atividade elétrica do coração, assim como avaliar o seu desempenho em ambientes de computação paralela recentes.

Ano 2013

Orientador BERNARDO MARTINS ROCHA Co-Orientador Palavras-chave simulação de fluidos, reação-difusão, método de Lattice Boltzmann, eletrofisiologia cardíaca

Resumo O presente trabalho apresenta um estudo sobre Redes Neurais Artificiais com enfoque em redes com processamento temporal. Inicialmente, é feita uma introdução do conceito de redes neurais, sua motivação inicial e o embasamento biológico quando se trata da origem do estudo dos neurônios artificiais. As principais topologias de redes neurais e principais classificações são descritas de uma maneira genérica. Estudou-se nesse trabalho duas topologias diferentes para tratamento temporal de dados: a Time-lagged Feedforward Network e a Time Delay Neural Network. Além disso, duas redes neurais recorrentes também são apresentadas, a Rede de Elman e a Rede de Jordan. Apresenta-se duas variações do algoritmo de aprendizado supervisionado Backpropagation para treinamento dessas topologias. Ao final, espera-se que o estudo do modelos permita uma avaliação comparativa resultando na identificação dos modelos adequados de acordo com a necessidade de cada problema.

Ano 2013

Orientador Raul Fonseca Neto Co-Orientador Palavras-chave Inteligência Artificial, Redes Neurais Artificiais, Processamento Temporal, Backpropagation, Redes Recorrentes, Time Delay Neural Network,Time-lagged Feedforward Network, Rede de Elman, Rede de Jordan

Trabalho	Autor	PDF	Extras
MODELAGEM E SOLUÇÃO NUMÉRICA DE EQUAÇÕES REAÇÃO-DIFUSÃO EM PROCESSOS BIOLÓGICOS.	Daiana Aparecida Rodrigues
SISTEMA OLAP PARA MANIPULAÇÃO DOS DADOS DE ACESSO DOS USUÁRIOS DO MOODLE	Túlio César Faria Pinto
TOPOLOGIA SOCIAL EM UM SISTEMA DE ARMAZENAMENTO EM NUVEM	Leonardo Chinelate Costa
CONTEXTF: FRAMEWORK DE APOIO A CONSTRUÇÃO DE APLICAÇÕES SENSÍVEIS AO CONTEXTO	Marcus Henrique Barbosa
XCHANGEMERGE: UMA ABORDAGEM PARA VISUALIZAÇÃO DE DIFERENÇAS E MESCLAGEM DE DOCUMENTOS XML	Lenita Martins Ambrósio
LINUX TERMINAL SERVER PROJECT - ANÁLISE DE DESEMPENHO	Diego Simões Carnivali
ESTUDO SOBRE O REUSO DO ESPECTRO DE FREQUÊNCIA NA SELEÇÃO DE CANAIS PARA REDES IEEE 802.22 E IEEE 802.19.1	Caio Salomão Marocco
IMPLEMENTATION AND EVALUATION OF DIFFERENTIAL OPTICAL FLOW METHODS	Luciano Walenty Xavier Cejnog
COMPOSIÇÃO DE SERVIÇOS PARA AMPLIAR O SUPORTE à INTEROPERAILIDADE SEMÂNTICA EM UMA INFRAESTRUTURA DE MIDDLEWARE	Frâncila Weidt Neiva
DESENVOLVIMENTO DE MODELOS COMPUTACIONAIS PARAMETRIZADOS PARA ANÁLISE DO CONTATO DENTÁRIO HUMANO	Evelyn Aparecida de Oliveira
METAMODELOS E ALGORITMOS GENÉTICOS PARA A RESOLUÇÃO DE UM PROBLEMA INVERSO DE ELETROFISIOLOGIA CARDÍACA	Gustavo Montes Novaes
PITERATIVE METHOD FOR EDGE EQUALIZATION OF TRIANGULAR MESHES	João Vitor de Sá Hauck
MÉTODOS NUMÉRICOS APLICADOS A MODELOS COMPLEXOS DA FISIOLOGIA DE CÉLULAS CARDÍACAS	Johnny Moreira Gomes
SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS DE ESCOAMENTO DE FLUIDOS E PROBLEMAS DE REAÇÃO-DIFUSÃO ATRAVÉS DO MÉTODO DE LATTICE BOLTZMANN	Joventino de Oliveira Campos
REDES NEURAIS ARTIFICIAIS COM PROCESSAMENTO TEMPORAL: UM ESTUDO SOBRE REDES ESTÁTICAS TEMPORAIS, REDES RECORRENTES E APLICAÇÕES	Karen Braga Enes

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