Engenharia Elétrica e Computação - Teses - EE Higienópolis
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- TeseGeração e propagação de pulsos em laser a fibra dopada com Érbio com cavidades ultralongasSaito, Lúcia Akemi Miyazato (2012-11-01)
Engenharia Elétrica
O laser de fibra dopada com Érbio é apresentado nesta tese numa nova configuração: cavidade ultralonga, com dimensão da ordem de dezenas de quilômetros. Foram investigados os mecanismos responsáveis pela formação e evolução do pulso em cavidades com comprimentos de 16,4 m a 100,8 km operando em regime de acoplamento de modos ativo na taxa de repetição de 1 GHz. A variação da largura dos pulsos e da potência de pico nestes lasers definem três regimes de propagação no interior das cavidades sendo possível identificar os mecanismos responsáveis pela formação e evolução em cada um destes regimes, dependendo da relação entre o comprimento da cavidade (Lcav) e o comprimento de dispersão (LD) e também em relação ao comprimento não-linear (LNL). Quando Lcav é menor que LD e LNL, não há efeito dispersivo e não-linearidades apreciáveis na evolução do pulso, obtendo-se aproximadamente 30 ps. Neste regime, a duração final é determinada pela teoria de acoplamento de modos ativo. Para Lcav menor que LD mas ~LNL, a evolução do pulso é dominado pela não-linearidade onde a automodulação de fase resulta em alargamento espectral. Além disso, para cavidades mais longas que 12,6 km, Lcav ~ LD e Lcav mais longo que LNL, a duração do pulso na saída aumenta proporcionalmente com a dispersão acumulada e ocorre a propagação de pulsos sob efeito solitônico. Complementando o estudo, o laser na configuração em laboratório é comparado com o laser montado em campo, sendo utilizado em ambos 50 km de fibra padrão. O laser à fibra dopada com Érbio é modulado ativamente com taxa de repetição variando entre 1 e 10 GHz gerando pulsos de 35,2 a 68,7 ps. A duração dos pulsos gerados em frequências altas está de acordo com a teoria de Kuizenga-Siegman. No entanto, em baixas frequências os pulsos têm potência de pico intracavidade alta o que permite que haja a formação de pulsos solitônicos na propagação. Dependendo do nível da potência de bombeamento, da taxa de repetição e do comprimento da cavidade, os dois lasers podem operar em acoplamento de modos ativo ou sob a influência do regime solitônico que trava a duração do pulso de acordo com a dispersão e comprimento da cavidade. Devido à robustez do sóliton, esta condição elimina a maior parte da influência do ambiente no acoplamento de modos do laser na configuração em campo, tornando os dois lasers muito similares. - TeseeQETIC: modelo de qualidade para produtos educacionais baseados nas tecnologias de informação e comunicaçãoRossi, Rogério (2013-08-13)
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The advancement of Information and Communication Technologies (ICT) and the automation growth have been reflected in the activities of various sectors, including education, and more specifically the distance education. It is noticeable the increase of schools, courses and students who use the distance education modality based on ICT as can be identified on the indicators published by the competent organizations. As in many areas of modern society, is also observed high demands on the quality of products and services associated with this modality of education, as well as confirmed that the interest related to quality is not limited to the students, but also turns to the others involved as those responsible for the construction and maintenance of educational materials. Thus, this thesis presents a model called eQETIC, which can be applied in institutionalizing and improving processes related to planning, development and maintenance of educational products and services based on ICT. The eQETIC model is based on the concepts of continuous process improvement and should be implemented by three improvement levels: Sufficient, Intermediate and Global Level. The implementation rules presented in the model are distributed under six common entities: Didactic-Pedagogical, Management, Technology, Support, Tutorial and Evaluation. It is a model that can benefit formal education institutions and the organizations that develop digital educational products. As an original model it contributes to the knowledge area that is inserted i.e. the quality of digital educational products and services, proposing ways to build the quality as required and desired by many involved. To provide a diagnosis to the user related to the adherence of institutional processes to the eQETIC model two expert systems ((EXSeQETIC-SIN e EXSeQETIC-2GO) were developed. Likewise, a proof of concept was performed with both expert systems, and it showed satisfactory results regarding the use of the systems, given that they were able to provide the user with diagnosis as the application and use of the eQETIC model. - TeseSeleção de algoritmos para a tarefa de agrupamento de dados: uma abordagem via meta-aprendizagemFerrari, Daniel Gomes (2014-03-27)
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Data clustering is an important data mining task that aims to segment a database into groups of objects based on their similarity or dissimilarity. Due to the unsupervised nature of clustering, the search for a good quality solution can become a complex process. There is currently a wide range of clustering algorithms and selecting the most suitable one for a given problem can be a slow and costly process. In 1976, Rice formulated the algorithm selection problem (PSA) postulating that a good performance algorithm can be chosen according to the problem s structural characteristics. Meta-learning brings the concept of learning about learning, that is, the meta-knowledge obtained from the algorithms learning process allows it to improve its performance. Meta-learning has a major intersection with data mining in classification problems, where it is used to select algorithms. This thesis proposes an approach to the algorithm selection problem by using meta-learning techniques for clustering. The characterization of 84 problems is performed by a classical approach, based on the problems, and a new proposal based on the similarity among the objects. Ten internal indices are used to provide different performance assessments of seven algorithms, where the combination of the indices determine the ranking for the algorithms. Several analyzes are performed in order to assess the quality of the obtained meta-knowledge in facilitating the mapping between the problem s features and the performance of the algorithms. The results show that the new characterization approach and method to combine the indices provide a good quality algorithm selection mechanism for data clustering problems. - TeseUm modelo para avaliar a validade da hipótese de mistura homogênea em sistemas epidemiológicosTurnes Junior, Pericles do Prado (2014-07-29)
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There are many epidemiological models written in terms of ordinary differential equations (ODE). This approach is based on the homogeneous mixing assumption; that is, the topological structure of the network of social contacts, established by the individuals in the population, is not relevant to forecast the propagation of the studied pathogen. In this work, an epidemiological model formulated in terms of ODE and probabilistic cellular automata (PCA) is proposed to study the spread of contagious diseases that do not conferimmunity. The state variables of this model are the percentages of susceptible individuals, infected individuals and empty space. It is shown that this dynamical system can experience Hopf and transcritical bifurcations. Then, this model is used to evaluate the validity of the homogeneous mixing assumption, by using real data related to the transmission of gonorrhea, hepatitis C virus, human immunodeficiency virus and obesity. - TeseFabricação e caracterização de fibras ópticas contendo nanopartículas de ouro e conversão de frequências em microrressonadores em anelOliveira, Rafael Euzebio Pereira de (2014-08-18)
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Efeitos não lineares são essenciais para construção de dispositivos fotônicos como moduladores, chaves ópticas e conversores de frequências. Esta tese apresenta o projeto e a simulação de um conversor de frequências baseado na geração de segundo harmônico controlado por campo elétrico estático em um ressonador em anel de nitreto de silício, visando o desenvolvimento de dispositivos para conversão de frequências ópticas e geração de estados não clássicos da luz em chips fotônicos. A simulação desenvolvida prevê eficiência de conversão de até -8,25 dB com o diferencial de oferecer uma interface elétrica no controle de conversão. Dispositivos baseados em fibras ópticas também são visados nesta tese e uma nova técnica para fabricação de fibras ópticas com resposta não linear aumentada pela presença de nanopartículas metálicas de ouro é apresentada. As fibras fabricadas são baseadas em sílica com dopagem de alumínio e ouro no núcleo, possuindo total compatibilidade de integração com fibras ópticas convencionais. As nanopartículas foram sintetizadas através de tratamentos térmicos em forno ou aquecimento com feixe laser de CO2, obtendo-se um controle sem precedentes das dimensões e densidade de nanopartículas em fibras ópticas. Comparadas às fibras previamente reportadas na literatura, foram obtidas maiores concentrações de nanopartículas estimadas por picos de absorções plasmônicas maiores que 800 dB/m e por um consequente aumento no índice de refração não linear de pelo menos 50x no regime de onda contínua, obtendo-se valores de n2=(6,75±0,55)×10-15 m²/W. O desenvolvimento dessas fibras e o projeto do ressonador em anel para conversão de frequências oferecem plataformas para o desenvolvimento de dispositivos eficientes e integrados para sistemas ópticos baseados em fibras ópticas e em chips fotônicos. - TeseAgrupamento nebuloso de dados baseado em enxame de partículas: seleção por métodos evolutivos e combinação via relação nebulosa do tipo-2Szabo, Alexandre (2014-10-29)
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Clustering usually treats objects as belonging to mutually exclusive clusters, what is usually im-precise, because an object may belong to more than one cluster simultaneously with different membership degrees. The clustering algorithms, both crisp and fuzzy, have a number of parameters to be adjusted so that they present the best performance for a given database. Furthermore, it is known that no single algorithm is better than all the others for all problem classes, and the combi-nation of solutions found by various algorithms (or the same algorithm with different parameters) may lead to a global solution that is better than those found by individual algorithms, including the best one. It is within this context that the present thesis proposes a new fuzzy clustering algo-rithm inspired by the behavior of particle swarms and, then, introduces a new form of combining the clustering algorithms using concepts from Type-2 fuzzy sets. - TeseEstudo das propriedades ópticas do grafeno e sua aplicação como absorvedor saturável em lasers à fibra dopada com érbioRosa, Henrique Guimarães (2015-02-25)
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In this thesis, we present results on the fabrication, transfer and characterization of chemical vapor deposition (CVD) graphene and exfoliated graphene over glass and optical fiber substrates, to study optical properties of graphene and its application as a saturable absorber for Erbium-doped fiber laser (EDFL). Monolayer CVD graphene and stacked CVD graphene samples were fabricated and characterized, transferred to the transverse face of optical fibers, and a study on the relation between the optical properties of graphene samples and the properties of ultrashort laser pulses generated in (EDFL) was performed. Furthermore, we have developed a technique for transferring exfoliated nanomaterials which allowed us to transfer exfoliated graphene onto optical fiber s faces and align the graphene flake to the fiber core. With this transfer technique it is possible to fabricate samples with controlled number of graphene layers onto optical fiber faces. As application, we demonstrate ultrashort pulse generation in Erbium-doped fiber laser with exfoliated monolayer graphene samples as saturable absorber. This is the first time that ultrashort laser pulses are generated with a single exfoliated monolayer graphene sample. - TeseIdentificação de pontos robustos em marcadores naturais e aplicação de metodologia baseada em aprendizagem situada no desenvolvimento de sistemas de realidade aumentadaForte, Cleberson Eugenio (2015-08-07)
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In the past, the Augmented Reality (AR) required advanced technologies in special devices for interaction and visualization. Nowadays, with the emergence of the mobile devices it has become common the usage of these tools in the development of AR systems applied to various purposes, including education, using natural markers. As the quality of images captured by mobile devices has increased the number of detected feature points has increased also, which ultimately hampers, or even prevents the technique to be used in applications, which run in real time. In addition, it becomes clear the necessity of proposing methodologies to be used in the development of educational applications using AR systems in order to improve the user s experience as well as the longevity of these applications, adding elements based on educational theories. The technique presented in this work determine illumination robust feature points, in order to reduce the time required to match high-resolution images. Additionally, the research also provides a conceptual framework methodology that, based on situated learning theory, combines the educational and technological aspects related to the context of developing mobile AR applications. Based on the experiments, it is possible to say that the technique using robust feature points saves about 70% in the processing time for matching high resolution images. - TeseModelagem de propagação subionosférica de ondas de frequência muito baixaAkel Junior, Alberto Fares (2015-08-21)
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Neste trabalho realizamos o estudo do comportamento do guia de ondas terra-ionosfera através da modelagem da propagação ondas de rádio de frequência muito baixa (VLF). Para isto, utilizamos o modelo computacional LWPC (Long Wave Propagation Capability) para estimar as variações de amplitude e fase de sinais de VLF detectados nos trajetos da rede SAVNET (South America VLF NETwork) e assim compreender o comportamento da baixa ionosfera em diferentes regimes de ionização. A pesquisa foi dividida em duas partes. A primeira parte, investigou o comportamento do sinal VLF em regimes quiescente de ionização, assim realizou-se simulações de amplitude e fase adaptando polinômios que definem os parâmetros β e ℎ′ (ou parâmetros de Wait) em função do ângulo zenital solar. Na segunda parte desta pesquisa, aplicou-se os polinômios no estudo da baixa ionosfera sob regimes transientes de ionização em duas condições distintas. A primeira para o caso de explosões solares e a segunda um para eclipse solar. Nas simulações relativas a explosões solares, calculamos as variações dos parâmetros β e ℎ′ durante o evento do dia 25/03/2008. Com esses valores, calculamos o perfil de densidade eletrônica, através de um modelo exponencial e observamos que a densidade eletrônica em 75 km é ∼ 104 cm−3, ou seja, vinte vezes maiores que antes da explosão. Para avaliar nossas estimativas, calculamos a variação dos parâmetros de Wait para doze eventos de diferentes classes. Observamos que as variações Δℎ′ neste trabalho são sempre maiores do que as descritas em Muraoka, Murata e Sato (1977), devido elas considerarem as variações no gradiente de condutividade. Nas simulações relativa ao eclipse solar do dia 11/07/2011, investigamos seu efeito na fase observada. Para esse estudo, utilizou-se o coeficiente de obscurecimento para realizar as simulações, desta forma foi possível estimar a variação da altura do guia ao longo de todo o trajeto durante o eclipse. As simulações reproduziram o comportamento da fase durante o eclipse. Entretanto, foi observado um atraso entre as medidas calculadas e observadas de aproximadamente ∼ vinte e quatro minutos. O atraso observado é diretamente decorrente da estimativa da altura de referência da ionosfera pertubada e de sua relação causal com o obscurecimento durante o eclipse. - TeseLaser de fibra dopada com érbio multifuncionalDemori, Cláudia Barros dos Santos (2015-08-25)
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This work shows an Erbium doped-fiber Laser with many frequencies and many operation regimes based on integration of two paired arrayed waveguide gratings (AWGs) into a ring cavity. The AWGs are highlighted, since 2000, as key technology for multifrequencies lasers for optical communications, spectroscopy, image, astronomy and others applications. Fundamentally, gratings work splitting waveguide signal and since insertion in the cavity they allow simultaneous operating of tens of wavelength. We explore each one of these wavelength withing Erbium gain region, doing channels in different regimes of operation. These regimes may be continuous or pulsed. The advantage is that each channel may be modulated independently. Simultaneous operation with high repetition rates at 10 and 40 GHz were demonstrated, as continuous wave. The laser is stable, versatile and multifunctional. It is possible that more operating regimes, as passive mode-locking, be explored. We showed by this work efficient way to passive mode-locking by carbon nanotubes as saturable absorbers. Soon, the passive mode-locking is a potential regime for the demonstrated laser. As the new bi-dimensional materials, that look efficient for passive mode-locking and in the future, hybrid mode-locking, as graphene and black phosphor. - TeseDispositivos fotônicos a partir da micromanipulação das propriedades de fibras ópticasGerosa, Rodrigo Mendes (2015-08-26)
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Essa tese descreve o desenvolvimento de novos dispositivos fotônicos produzidos a partir da micromanipulação das propriedades de fibras ópticas, isto é, da alteração em escala micrométrica, das propriedades ópticas e/ou geométricas destas. Nesse contexto, três linhas de trabalho foram seguidas, utilizando diferentes técnicas de processamento de fibras ópticas e levando à demonstração de diferentes tipos de dispositivos. Na primeira linha foi demostrado o acoplamento de dois núcleos em uma fibra de cristal fotônico com três núcleos inicialmente desacoplados. Os acopladores apresentaram uma perda de inserção estimada de ~1 dB e exibiram modulações espectrais com uma profundidade de até 18 dB. Apresentaram também uma sensibilidade elevada à polarização, que pode ser explorada em divisores de polarização (polarization beamsplitters) a fibra. Para isso foi utilizada uma técnica de alteração da estrutura da fibra através da aplicação de pressão diferencial e aquecimento local,. Na segunda linha foi desenvolvido um laser do corante Rodamina com uma cavidade optofluídica totalmente integrada em fibra. Nela, era possível manter um alto fluxo da solução de corante, de até 400 μl/min, o que permitiu utilizar um laser de bombeio com alta taxa de repetição (1kHz) sem observar-se degradação do meio de ganho. Uma taxa de conversão óptica de até 9% e uma energia de limiar (threshold) menor que 1 μJ foram obtidas. Utilizou-se aqui uma técnica de emenda através da qual uma fibra capilar clivada em ângulo era emendada com uma fibra convencional, deixando assim uma entrada lateral para fluidos. A terceira linha visou incorporar nanomateriais de carbono a fibras ópticas. Nesse caso duas abordagens foram empregadas: em uma, filmes poliméricos com espessuras de 20 μm e contendo nanotubos de carbono foram produzidos na face de conectores de cordões de fibra ópticas; esse cordões foram inseridos em cavidades laser a fibra dopada com érbio para atuar como absorvedores saturáveis para a obtenção de mode locking. Com isso foram obtidos pulsos de até 364 fs e espectros com larguras de banda de 10,2 nm. Os filmes foram formados a partir de uma microgota de uma suspensão de nanotubos de carbono em adesivos ópticos que foi colocada sobre a face de conectores de fibra óptica com uma micropipeta. Ainda na mesma linha obtiveram-se fibras de cristal fotônico (PCFs) com filmes de óxido de grafeno homogêneos no interior de seus capilares. A homogeneidade foi comprovada através de espectroscopia Raman e pela medida da perda em função do comprimento das fibras, realizada através do método cut back. Uma PCF foi, ainda, emendada a cordões de fibra convencional conectorizados e incorporada a cavidades laser para geração de pulsos. A produção dos filmes foi realizada através da inserção de uma suspensão de óxido de grafeno nos capilares de PCFs de núcleo sólido, após o qual o solvente era secado. - TeseLaser Raman à fibra operando na banda O em regime de acoplamento passivo de modos utilizando nanotubos de carbono como absorvedores saturáveisSteinberg, David (2015-08-27)
Engenharia Elétrica
In this thesis, for the first time we present results of passively-mode-locking O-band Raman fiber laser operating at 1310 nm by using carbon nanotubes as saturable absorber. The first results were obtained for an experimental setup based on single mode fiber (SMF) with laser operating near zero fiber dispersion at 1310 nm at anomalous regime. In this same configuration, a study of pulse duration shortening in terms of intracavity dispersion management with dispersion shifted fiber lengths (DSF) was performed. Replacing the SMF by a highly doped germanium fiber as gain medium of Raman fiber laser, operation was shifted to normal dispersion regime and passive mode-locking was also generated. In this laser, a study of pulse duration shortening in terms of gain medium length reduction was performed and the picosecond pulse regime of the laser could be estimated. We also present a brief comparison between the two dispersion regimes of the Raman fiber laser and passive mode-locking results obtained with different diameters of carbon nanotubes as saturable absorbers. - TeseComputação natural metateórica: um arcabouço conceitual para o estudo da computação na naturezaXavier, Rafael Silveira (2015-09-16)
Engenharia Elétrica
Atualmente, as ciências naturais estão se valendo de conceitos de informação e computação para investigar a estrutura da natureza e as inter-relações entre os diversos sistemas naturais. Além disso, cientistas de diversas áreas estão argumentando que a natureza realiza computações e outros defendem que a estrutura básica do mundo físico está fundamentada em processos informacionais e computacionais. Dentro deste cenário, existe a Computação Natural, cuja principal premissa é assumir que os fenômenos naturais podem ser interpretados sob uma perspectiva computacional e que esses fenômenos podem ser modelados computacionalmente e aplicados em diferentes contextos científicos. Embora a Computação Natural se comprometa com a interpretação computacional da natureza não existe um corpo teórico que permita explicar os sistemas naturais sob uma perspectiva computacional. Neste contexto, esta tese propõe uma Estrutura Conceitual, que explica computacionalmente as estruturas e processos presentes nos sistemas naturais. A Estrutura Conceitual é embasada em um conjunto de conceitos e macroconceitos e sua formalização consiste em dois conjuntos de ferramentas: um mapa conceitual que representa uma visualização gráfica dos macroconceitos e conceitos e suas relações; e um conjunto de diagramas UML para modelar computacionalmente as estruturas, processos e subprocessos presentes nos sistemas naturais. Desta forma, a Estrutura Conceitual proposta traz consigo uma forma intuitiva e visual de entender os sistemas naturais sob uma perspectiva computacional e de guiar a modelagem de algoritmos bioinspirados. Da perspectiva da análise de algoritmos bioinspirados, as ferramentas de modelagem permitem visualizar lacunas conceituais na engenharia dos algoritmos estudados. Por fim, a Estrutura Conceitual proposta é utilizada como ferramenta para o projeto e desenvolvimento (síntese) de algoritmos bioinspirados, mais especificamente para o desenvolvimento de algoritmos inspirados no comportamento das bactérias. Desta forma, a Estrutura Conceitual proposta visa a construção de um ferramental de análise e síntese que colabore para o amadurecimento teórico e interdisciplinar da Computação Natural. - TeseUma nova proposta de antena banda larga para recepção do sinal de tv digital do padrão ISDB-TSantos, Edson Tafeli Carneiro dos (2016-02-05)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
O sistema de recepção da TV digital apresenta diversas mudanças tecnológicas na sua arquitetura. Uma das mudanças, é a alteração da faixa de transmissão do VHF para o UHF. Esse fato impõe uma alteração no desenho, tamanho e características radio elétricas da antena no lado do receptor. Dentre as características desejadas de uma antena que opere nessa faixa de frequências está a ominidirecionalidade, ganho, diretividade e largura de banda elevada para cobrir toda a faixa necessária, aliado a um baixo custo e facilidade de construção. Esta pesquisa apresenta uma nova proposta de antena, composta por um monopolo planar como elemento irradiador, e suportado por uma estrutura em formato de tronco de cone unida a um elemento cilíndrico em forma de luva para promover aumento e controle da largura de banda necessários para cobrir toda a faixa do UHF, inclusive as bandas GSM850, e GSM900. A antena proposta foi projetada com simulador de campo eletromagnético de onda completa. Um protótipo foi simulado e construído e os resultados experimentais demonstraram que a antena pode cobrir a faixa de 469,6 MHz a 1387,4 MHz, com uma taxa de onda estacionária inferior a 2. O desempenho da antena proposta foi comparada com outras monopolos em relação ao nível de potência recebido. Um receptor de TV digital foi utilizado para verificar o desempenho do sistema em um ambiente fechado e urbano. - TeseO problema MODn com composição de autômatos celulares unidimensionais: resolução e simplificaçõesMartins, Claudio Luis de Meo (2016-08-24)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
The understanding of how the composition of cellular automata rules can perform prede ned computations may contribute to the general notion of emerging computation by means of locally processing components. In this context, we propose a solution to the MODn Problem, which is the determination of whether the number of 1-bits in a binary string is perfectly divisible by the positive integer n > 1. The solution is a composition of one-dimensional cellular automata rules, i.e., the application of di erent rules on a lattice with periodic boundary conditions, which are replaced after some iterations, and all of them with maximum radius equal to n 1. In this work, the (XU; LEE; CHAU, 2003) solution for MOD3 Problem (n = 3) is extended for any value of n, and the solution is given for any lattice size N that is co-prime to n. In this generalised solution, the number of iterations depends only on N, with O(N2). This solution relies upon two essential classes of rules, that have been de ned herein: the Replacement rules, that replace a certain amount of identical end bits on the lattice with the opposite value, and the Grouping rules, that group isolated strings of identical and consecutive bits on the lattice, to larger strings of the same bit value. Furthermore, we also show how the solution can be simpli- ed in terms of a reduction on the number of required rules, by de ning some operations that involve the rules' active state transitions, i.e., those that change the value of the centre cell of the neighbourhood. To this end, we de ned the operations of Partitioning (the separation of the active transitions of a rule in di erent rules), Joining (the union of the all active transitions of di erent rules in the same rule), and Merging (the joining of all active transitions of the rules involved, but removing some of them or even adding new active transitions to get the desired adjustments. Using the same concepts and methodology, we proposed a x for the only rule that had been reported in the literature for solving the MOD2 Problem, which is known as the Parity Problem. - TeseObtenção e utilização de grafos-limite de autômatos celulares elementaresRuivo, Eurico Luiz Prospero (2016-09-28)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Cellular automata are locally de ned dynamical systems which are discrete in space, time and in the state variables, and capable of presenting arbitrarily complex global emergent behaviour. One core question in the study of cellular automata refers to their limit behaviour, that is, to the global dynamical features in a in nite time evolution. Previous works have shown that for nite time evolutions, one-dimensional cellular automata present dynamics which can be described by regular languages and, therefore, by nite automata. Also, such studies have shown the existence of growth patterns in the evolution of such nite automata for some cellular automata rules; however these results were obtained manually by directly inspecting the structures that arise during the time evolution. In this work we present the formalisation of an automatic method to compute such structures. Based on this, the rules of the elementary cellular automata rule space were classi ed according to the existence of a growth pattern in their nite automata. Also, we present new methods to infer the limit graph of some elementary cellular automata rules by analysing the regular expressions describing their behaviour in nite-time and the attractors of each rule, as well as an application of these graphs in computing the Fourier spectra of the rules. - TeseReconhecimento facial através de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facialD'Amore, Luiz Angelo (2016-10-14)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e os resultados de um novo método de reconhecimento facial baseado na utilização de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial, com aplicabilidade em sistemas biométricos de controle de acesso em ambientes controlados. Dentre os sistemas biométricos, o de reconhecimento facial apresenta destaque em relação às demais biometrias pelo fato de não ser intrusiva, sendo a captura da imagem facial realizada com certa distância entre a câmera e o indivíduo. O objetivo do método proposto é reduzir o custo computacional em relação a outros métodos existentes, sem prejuízo para a taxa de reconhecimento facial. O método proposto utiliza um descritor composto por quatro sub descritores, todos formados por padrões de texturas. Cada um dos sub descritores tem seu tamanho definido pela quantidade de sub-regiões que a região facial é dividida. No processo comparativo entre descritores, o método utiliza limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial. Neste trabalho foram realizados três experimentos, cada um subdividido em testes específicos. O primeiro experimento foi realizado com o objetivo de avaliar variações relacionadas ao uso de padrões binários locais uniformes (LBPu2), os resultados obtidos foram utilizados como base comparativa para os demais experimentos deste trabalho. O segundo experimento teve como objetivo avaliar o método proposto quanto a redução do tamanho do descritor facial LBPu2 padrão de 59 texturas. O terceiro experimento foi realizado para avaliar o método proposto, com base na utilização de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial, método que objetiva melhorar o processo classificatório do reconhecimento facial. Para a realização dos experimentos, foram utilizadas as imagens faciais frontais dos conjuntos "The Facial Recognition Technology Database" (FERET) e "FEI Face Database" (FEI), com variações de luminosidade, expressões e sem restrições quanto ao uso de barba, bigode ou óculos. Após a realização dos experimentos, foi possível observar que o método proposto reduz consideravelmente o custo computacional para os sistemas de reconhecimento facial, além de melhorar sua taxa de reconhecimento, superando os resultados acadêmicos já publicados. - TeseReconhecimento facial através de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facialD'Amore, Luiz Angelo (2016-10-14)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e os resultados de um novo método de reconhecimento facial baseado na utilização de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial, com aplicabilidade em sistemas biométricos de controle de acesso em ambientes controlados. Dentre os sistemas biométricos, o de reconhecimento facial apresenta destaque em relação às demais biometrias pelo fato de não ser intrusiva, sendo a captura da imagem facial realizada com certa distância entre a câmera e o indivíduo. O objetivo do método proposto é reduzir o custo computacional em relação a outros métodos existentes, sem prejuízo para a taxa de reconhecimento facial. O método proposto utiliza um descritor composto por quatro sub descritores, todos formados por padrões de texturas. Cada um dos sub descritores tem seu tamanho definido pela quantidade de sub-regiões que a região facial é dividida. No processo comparativo entre descritores, o método utiliza limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial. Neste trabalho foram realizados três experimentos, cada um subdividido em testes específicos. O primeiro experimento foi realizado com o objetivo de avaliar variações relacionadas ao uso de padrões binários locais uniformes (LBPu2), os resultados obtidos foram utilizados como base comparativa para os demais experimentos deste trabalho. O segundo experimento teve como objetivo avaliar o método proposto quanto a redução do tamanho do descritor facial LBPu2 padrão de 59 texturas. O terceiro experimento foi realizado para avaliar o método proposto, com base na utilização de limiares individuais por padrão de textura e sub-região facial, método que objetiva melhorar o processo classificatório do reconhecimento facial. Para a realização dos experimentos, foram utilizadas as imagens faciais frontais dos conjuntos "The Facial Recognition Technology Database" (FERET) e "FEI Face Database" (FEI), com variações de luminosidade, expressões e sem restrições quanto ao uso de barba, bigode ou óculos. Após a realização dos experimentos, foi possível observar que o método proposto reduz consideravelmente o custo computacional para os sistemas de reconhecimento facial, além de melhorar sua taxa de reconhecimento, superando os resultados acadêmicos já publicados. - TeseAspectos tecnológicos, culturais e legais no compartilhamento de recursos abertos: uma caracterização da realidade latino-americanaKnihs, Everton (2016-11-10)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
A produção de conteúdos intelectuais por meio de sistemas informáticos é um tema de interesse geral que não possui definições precisas ou consensuais nas questões de recursos abertos, licenças abertas, recursos educacionais abertos, livros abertos e autoria colaborativa. Quando se investiga a criação de obras colaborativas a discussão evolui para questionamentos sobre o próprio conceito de autoria e a ausência de marcos regulatórios claros que sirvam de subsídio para construção e arquitetura computacional. O estudo sobre licenças abertas e propriedade intelectual tem como intuito possibilitar a criação, edição, reutilização, modificação e disseminação de obras colaborativas abertas. Já a produção autoral colaborativa em recursos computacionais remete ao estudo mais abrangente dos conceitos de autoria, obra original e seus versionamentos, licenças livres, software livre e openness. A compreensão do processo de criação de uma obra colaborativa envolve os aspectos relevantes envolvidos no aspecto regional, como os legais e culturais, na conjuntura formada por recursos computacionais. Este trabalho apresenta a definição de um framework conceitual, computacional e legal de suporte aos processos de autoria colaborativa em livros abertos, como estudo de caso. O modelo proporciona a indicação das licenças que possuem um suporte que privilegia os processos de criação de recursos abertos reutilizáveis em contextos extraterritoriais. Além disso, a especificação para construção e arquitetura computacional que se enquadre no conceito legal de autoria e licenças, serve como uma diretriz para a elaboração de sistemas de suporte à criação, publicação e compartilhamento de recursos abertos. - TeseMineração de mídias sociais como ferramenta para a análise de tríade da persona virtualLima, Ana Carolina Espírito Santo (2016-12-07)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Understanding the human being is a continuous work of perception and inference about how he/she interacts and responds to various environmental stimuli in which he/she is inserted. Each person behaves based on how he/she sees and reacts to the world. However, the Internet has created an environment in which behaviors are also expressed and social media constantly stimulate the creation of social ties and the sharing of information. Identifying and mapping patterns from this data opens up opportunities to understand what is the persona that one wants to express within such environment, leading to what was named here the virtual persona. Therefore, data mining techniques are powerful tools for data exploration and analysis, making it possible to develop a computing infrastructure that allows to infer psychological aspects of the virtual persona. All this technical and computational framework for social media data analysis makes up the social media mining field of research. Motivated by this perspective, this thesis proposes computational frameworks to analyze three aspects of the virtual persona: sentiment; temperament; and personality. As a result, it was developed the Virtual Persona Triad, composed of frameworks for sentiment analysis, temperament prediction and personality identification. We assessed various techniques to represent text and classification algorithms, analyzed via social media mining methods capable of providing the desired inferences about the Triad. The results show a higher predictive ability for the category dictionaries combined with ensembles of classifiers.