Repositório RCAAP

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

As imagens de retinografias, ou imagens de fundo de olho, são obtidas por meio da pupila e fornecem uma representação direta do sistema nervoso e vascular do corpo humano, são facilmente alteradas na presença de patologias diversas, por isso o grande interesse em imagens de retinografia. Doenças como lúpus, diabetes, zika, glaucoma, dentre outras produzem significativas alterações das estruturas anatômicas. Neste sentido, marcos anatômicos como o disco óptico, a mácula e vasos sanguíneos são marcadores importantes nos exames oftalmológicos. Consequentemente, muitos especialistas aplicam técnicas de processamento digital de imagens com objetivo de analisar, localizar e identificar tais estruturas. Em particular a segmentação dos vasos sanguíneos é um dos elementos chaves para compor sistemas de triagem ou diagnóstico automáticos. Por exemplo, a detecção de hemorragias presentes na estrutura vascular da retina pode indicar uma enfermidade como retinopatia diabética, doenças cardiovasculares entre outras. Diante disso, o objetivo geral deste trabalho é desenvolver e avaliar estratégias baseadas em Artificial Neural Network (ANN) e Convolutional Neural Network (CNN), a fim de aumentar o desempenho em segmentação de imagens de fundo de olho com ênfase nos vasos sanguíneos em termos das métricas de avaliação sensibilidade, especificidade e precisão utilizadas em imagens médicas. São propostas duas abordagens para segmentar os vasos sanguíneos em imagens de fundo de olho, de forma que as contribuições podem ser listadas como: (i) adaptação de um modelo Multilayer Perceptron (MLP) para a detectar os vasos sanguíneos, com resultados equivalentes ao estado da arte e (ii) adaptação do modelo Convolutional Neural Network (CNN), arquitetura U-Net, para segmentação dos vasos sanguíneos, com diferencial de utilizar todas as informações do modelo de cores rgb. A metodologia proposta foi avaliada nos bancos de dados publicamente disponíveis: Digital Retinal Images for Vessel Extraction (DRIVE) e Structured Analysis of the Retina (STARE). As arquiteturas MLP e CNN U-Net forneceram resultados expressivos em relação ao estado da arte, com medidas de precisão de 0.9487 e 0.9715 no banco de dados DRIVE.

A presente dissertação tem por objetivo estudar a teoria básica dos números complexos e sua interpretação geométrica, enfatizando sua aplicação em alguns resultados sobre pontos notáveis do triângulo. Apresentaremos duas versões para a demonstração do Teorema do círculo dos nove pontos e do Teorema de Napoleão, sendo uma delas utilizando conceitos da geometria plana e, a outra, a teoria de números complexos.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento

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Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas abordagens para métodos colorimétricos foi destaque na área de química analítica. Isso se deve a popularização de dispositivos eletrônicos para aquisição de imagens digitais e sua utilização como promissores substitutos dos espectrofotômetros, equipamento clássico utilizado na colorimetria. A obtenção e utilização de imagens digitais para fins analíticos – aliado ao emprego do papel de filtro como plataforma reacional – possibilita o desenvolvimento de métodos quantitativos de baixo custo, miniaturizados, portáteis e de fácil aplicação. Nesse sentido, o trabalho proposto tem como objetivo o desenvolvimento de dois métodos analíticos de baixo custo para avaliar a presença de contaminantes e conservantes em bebidas relacionados aos parâmetros de qualidade. O primeiro método teve como objetivo a determinação de cobre (II) em amostras de cachaça utilizando uma reação colorimétrica realizada em spot test de papel. A utilização do papel como plataforma reacional possibilitou a utilização direta do reagente Na-DDTC sem a necessidade de extração do produto da reação com solvente orgânico. O método proposto apresentou limite de quantificação de 3 mg L-1, faixa de trabalho entre 3 e 25 mg L-1 com R2 >0,99 e precisão (n = 10) de 2,9%. A exatidão do método foi avaliada em termos de recuperação e os resultados encontrados estiveram no intervalo de 90,1 a 109,5 %, mostrando que é possível aplicar o método proposto em amostras de cachaça. O segundo método desenvolvido teve como objetivo a determinação de sulfito em amostras de suco concentrado utilizando extração por volatilização e monitoramento da alteração do pH provocada pela interação entre SO2 e indicadores ácido-base impregnados em papel de filtro. A técnica de impressão 3D foi utilizada para viabilizar a construção de uma plataforma para realização da etapa de micro extração por difusão gasosa (GDME) e as imagens digitais do sistema analítico foram obtidas aplicando um smartphone (Galaxy S20+). O método apresenta limite de quantificação de 5 mg L-1, faixa de trabalho entre 5 e 90 mg L-1 com R2>0,99 e precisão (n = 5) de 2,2%. A análise de amostras de suco concentrado apresentou valor de recuperação de 106,3 %, mostrando que é possível aplicar o método proposto para realização de medidas de sulfito em amostras de suco concentrado.

O objetivo do trabalho é analisar uma coluna de jornal intitulada “Pennadas Furtivas”. Publicada no periódico uberabense Lavoura e Comércio, essa coluna, entre os anos de 1899 e 1903, foi espaço de escrita de Manoel Felipe de Souza. Ao incentivar o progresso, a modernidade e a civilização, este colunista produzia crônicas para a folha. Partindo da perspectiva de que os jornais são ao mesmo tempo fonte e objetos de pesquisa, para entender o sentido da coluna foram feitos mapeamentos que levaram em conta a imprensa no município e o conteúdo das colunas do periódico, em especial das “Pennadas Furtivas”. Tanto o seu autor, quanto as crônicas em si, são portadoras de uma complexidade, porque uma coisa é como Manoel Felipe de Souza se via e se colocava no jornal, outra é o que de fato praticava. A forma ferrenha como tratava as questões da cidade em suas crônicas, muitas vezes era reflexo de um tom ressentido, de alguém que conversava com as elites econômicas, escrevia para elas, as divertia e fazia rir, mas não era parte delas. Enquanto nas páginas do periódico aconteciam os mais sisudos debates envolvendo a questão política do estado de Minas Gerais, Manoel Felipe de Souza, um escritor da Belle Époque , para assegurar sua sobrevivência assumia vários papéis. Era um homem multifacetado, intelectual do interior, que com diferenças de atuação utilizava sua pena como uma arma, pois de modo criativo e também provocativo se apropriou do discurso civilizacional para impulsionar a superação de práticas vistas como atrasadas.

Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos simples e rápidos para a determinação simultânea de zinco (Zn) e ácido ascórbico (AA) em amostras farmacêuticas e um método para a determinação rápida e simultânea de escopolamina (SCO) e N-butilbrometo de escopolamina (BSCO) em amostras farmacêuticas e bebidas. Um dos métodos de determinação de Zn e AA foi baseado em análise por injeção em batelada com detecção por voltametria de onda quadrada (BIA-SWV) e o outro em eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato (CE-C4D). A determinação simultânea de SCO e BSCO também foi realizada por CE-C4D. Para a determinação de Zn e AA por BIA-SWV foram obtidas faixas lineares de 0,5 a 20,0 μmol L-1 e de 18,5 a 370 μmol L-1 com limites de detecção (LDs) de 0,2 e 5,4 μmol L-1 para Zn e AA, respectivamente. Na determinação de Zn e AA por CE-C4D foram obtidas faixas lineares de 50 a 400 μmol L-1 e de 1850 a 14800 μmol L-1 com LD de 10 e 20 μmol L-1 para Zn e AA, respectivamente. Em ambos os métodos as amostras foram preparadas com diluição simples em água deionizada ou eletrólito suporte. A determinação simultânea de SCO e BSCO por CE-C4D foi realizada tanto na bebida diluida em água (10% v/v) quanto em bebida pura (sem diluição). Foram obtidas faixas lineares entre 10 e 1000 μmol L-1 para ambas as espécies com LD de 2,4 e 2,8 μmol L-1 para SCO e BSCO, respectivamente. Os estudos de recuperação foram realizados com e sem o uso de “flush” entre as amostras injetadas. Os valores de recuperação variaram de 100 a 111% para SCO e de 90 a 114% para BSCO (sem flush entre as amostras) e de 95 a 112 % para SCO e de 90 a 105 % para BSCO (com flush entre as amostras). Finalmente, bebidas sem diluição e com o uso de flush também foram analisadas e recuperaçãoes de 91 a 111% para SCO e de 82 a 100% para BSCO foram obtidas. O método CE-C4D desenvolvido também mostrou-se útil para a detecção da formação de SCO (alucinógeno) a partir do aquecimento de um comprimido de buscopan® que contém BSCO em sua composição.

O Câncer de Próstata (CaP), mundialmente e no Brasil, é a segunda causa de morte por câncer em homens. O tratamento dos casos avançados é baseado no uso de quimioterápicos, os quais carecem de especificidade, ao causarem efeitos colaterais indesejáveis, e de eficácia, devido aos mecanismos de resistência desenvolvidos pelas células tumorais. Complexos de cobre são agentes terapêuticos antitumorais promissores, uma vez que suas propriedades farmacológicas podem ser ajustadas com a alteração da natureza dos átomos do ligante e do doador. Apresentam atividade antitumoral, intercalando no DNA, promovendo o estresse oxidativo e induzindo a apoptose. Nesse estudo, objetivamos avaliar os efeitos celulares de dois complexos metálicos de cobre sobre as linhagens prostáticas PNT-2 (não tumorigênica), LNCaP (CaP hormônio-responsiva) e PC-3 (CaP resistente a castração - CRPC). A viabilidade celular foi avaliada pelo método MTT e a capacidade de interação com o DNA foi predita in sílico por docking molecular. O ensaio de degradação de DNA plasmidial foi usado para verificar a capacidade dos complexos de interagir e clivar o material genético. Em seguida, os níveis de expressão dos marcadores de proliferação celular Ki-67 e Ciclina D1 foram analisados por citometria de fluxo na linhagem LNCaP após o tratamento com os Complexos 1 e 2 no período de 48h. Os resultados indicaram que os complexos apresentaram atividade citotóxica contra as linhagens tumorais sendo seletivos às células LNCaP. A análise in sílico revelou a possibilidade de os complexos apresentarem afinidade com o DNA. Verificou-se preferência de ligação pelo sulco menor e a ordem crescente dos compostos ancorados com melhor pontuação foi 1>2. Estes clivaram o DNA plasmidial induzindo a forma II (circular) no gel. Contudo, na presença de H2O2, apenas o Complexo 1 promoveu clivagem nas duas fitas do DNA plasmidial (forma III ou linear). Além disso, os resultados obtidos demonstraram que o Complexo 1 foi capaz de reduzir de forma significativa os níveis de expressão de Ki-67 e Ciclina D1, inibindo a proliferação celular na linhagem tumoral hormônio-responsiva. Por outro lado, o Complexo 2 foi capaz de reduzir somente a expressão de Ciclina D1. Portanto, nossos resultados sugerem que os Complexo 1 e 2 possuem potencial quimioterapêutico, o que os tornam promissores para o desenvolvimento de novos fármacos antitumorais para o tratamento do CaP.

O couro é resultado do processo de curtimento de peles de animais abatidos por meio de taninos vegetais ou cromo. Mesmo proporcionando grande avanço econômico para o Brasil, a cadeia do couro envolve processos que geram diversos tipos de resíduos perigosos que quando armazenados e/ou descartados incorretamente, tornam-se uma grave ameaça ao meio ambiente. No país há certificados de sustentabilidade aplicáveis aos curtumes como forma de rastrear as fábricas em termos sociais, econômicos e ambientais. Nesta pesquisa, foi proposto estudar a contribuição do design, no âmbito ambiental, sobre as relações entre produtos ambientalmente sustentáveis e determinantes dos conceitos éticos e ambientais, a fim de promover a produção mais limpa na fabricação do couro. Este estudo teve como objetivo identificar quais os pontos críticos da pré-produção do couro nos curtumes em relação aos aspectos ambientais e as possibilidades de intervenção sob a ótica do design. A metodologia utilizada consiste na revisão bibliográfica assistemática sobre os curtumes brasileiros, resíduos industriais do setor, exportação e produção do couro e sobre o design para a sustentabilidade. Foi aplicada a ferramenta D4S no âmbito do ecodesign para análise qualitativa da abordagem do design do ciclo de vida do couro a fim de ser ter clareza de informações do processo de pré-produção do material. A pesquisa conclui que o setor coureiro é complexo e relevante para o país; porém, em todas as etapas de processo existe uma carência de dados identificada no quesito transparência, o que vai de encontro com a proposta de se ter um selo de sustentabilidade que executa um rastreio semestral. Em relação aos curtumes não certificados, não existe qualquer clareza de dados disponíveis, sendo que esses curtumes representam 86% da produção de couro brasileiro. Tais informações não são alcançadas nem mesmo por websites da própria empresa pois, nem mesmo as empresas certificadas oferecem websites para comunicação de informações; no caso das empresas não certificadas, as informações são totalmente desconhecidas. O trabalho mostra-se relevante ao validar a importância da comunicação de dados para garantir um controle maior de todo processo de curtimento da pele até etapa de venda do produto.

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)

A geração distribuída fotovoltaica vem ganhando um importante papel na matriz energética mundial por ser uma fonte renovável de baixo impacto ambiental e por possuir um grande potencial de geração de energia e de utilização em ampla escala. A geração solar fotovoltaica tida como não convencional se caracteriza como fonte intermitente, pois depende fortemente das condições meteorológicas (temperatura e irradiância). Ao tratar do assunto de modo mais específico, vale registrar que a crescente inserção da energia solar fotovoltaica na matriz energética brasileira pode contribuir com o melhoramento nos níveis de tensão da rede elétrica de distribuição, fornecendo de forma adequada a potência ativa e também a potência reativa. O principal objetivo desta tese é propor um controle de injeção de potência ativa e reativa para mitigar os afundamentos de tensão. A estratégia de controle proposta funciona em conjunto com uma versão modificada de um regulador automático de tensão (AVR, do inglês Automatic Voltage Regulator), onde atuará sobre as potências ativa e reativa injetadas pelo inversor para reduzir os efeitos dos afundamentos de tensão. Dessa forma, o controle evitará possíveis desligamentos e danos aos equipamentos conectados à rede. A melhora da tensão será percebida pelos consumidores conectados à rede elétrica de distribuição. Modificações no modelo e parâmetros do AVR são realizadas para agilizar sua atuação, identificando assim as variações de tensão de curta duração e, consequentemente, o controle atua alterando as potências, diminuindo a injeção de potência ativa e aumentando a potência reativa com base na capacidade do inversor durante o afundamento momentâneo de tensão. Um sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica trifásico de 75 kW equipado com o controle proposto foi inserido em parte de uma rede de distribuição na quadra 1106 Sul da cidade de Palmas, Tocantins, e diferentes curtos-circuitos (faltas) foram analisados. Todas as simulações computacionais foram realizadas no Matlab/Simulink®. Na análise dos resultados observou-se que, a melhoria nos níveis das tensões, tanto da rede elétrica quanto para os consumidores, atesta a efetividade do controle proposto, e também, quando a falha é eliminada, todos os valores retornam à condição de pré-falta, de modo que o inversor opera apenas com potência ativa.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)

Um problema que limita a aplicação de peças de alumínio construídas por Manufatura Aditiva por Deposição a Arco – MADA, integrante do campo maior de Deposição com Energia Direcionada – é a formação de porosidade. Técnicas têm sido aplicadas com o objetivo de reduzir esse acúmulo de vazios, e processos para quantificar a porosidade nessas peças vem sendo aprimorados. Nesse trabalho, avaliam-se metodologias de imagem para quantificar a porosidade em superfícies de corte de pré-formas de alumínio, depositadas com a tecnologia supramencionada e diferentes parâmetros construtivos, com imagens de equipamentos óticos, com uso do software ImageJ. A partir das imagens, coletadas com um escâner e um estereoscópio, devidamente tratadas, foram desenvolvidos e descritos procedimentos para captar e quantificar a área dos poros nas superfícies de corte, verificando sua validade em relação a resultados provenientes da seleção manual dos poros, por inspeção visual, como referência. Os resultados foram satisfatórios para a maior parte dos casos analisados, sendo comparados também com um ensaio mais amplo de vazio volumétrico percentual por Gravimetria. Por fim, a análise permitiu verificar que porosidade facilmente identificada, visualmente, nas imagens, também é melhor selecionada pela metodologia automatizada, e os parâmetros construtivos com os quais uma amostra é depositada também interferem na aplicação dos procedimentos aqui descritos.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento