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Sistemas para análise de imagens partem da premissa de que o conjunto de dados sob investigação está corretamente representado por características. Entretanto, definir quais características representam apropriadamente um conjunto de dados é uma tarefa desafiadora e exaustiva. Grande parte das técnicas de descrição existentes na literatura, especialmente quando os dados têm alta dimensionalidade, são baseadas puramente em medidas estatísticas ou abordagens baseadas em inteligência artificial, e normalmente são caixas-pretas para os usuários. A abordagem proposta nesta dissertação busca abrir esta caixa-preta por meio de representações visuais criadas pela técnica Multidimensional Classical Scaling, permitindo que usuários capturem interativamente a essência sobre a representatividade das características computadas de diferentes descritores. A abordagem é avaliada sobre seis conjuntos de imagens que contém texturas, imagens médicas e cenas naturais. Os experimentos mostram que, conforme a combinação de um conjunto de características melhora a qualidade da representação visual, a acurácia de classificação também melhora. A qualidade das representações é medida pelo índice da silhueta, superando problemas relacionados com a subjetividade de conclusões baseadas puramente em análise visual. Além disso, a capacidade de exploração visual do conjunto sob análise permite que usuários investiguem um dos maiores desafios em classificação de dados: a presença de variação intra-classe. Os resultados sugerem fortemente que esta abordagem pode ser empregada com sucesso como um guia para auxiliar especialistas a explorar, refinar e definir as características que representam apropriadamente um conjunto de imagens

Como uma das consequências do crescimento populacional que atualmente ocorre em escala mundial, e possível observar um aumento significante no número de pessoas mais velhas. Com a evolução da Internet, que oferece atualmente uma ampla variedade de serviços que ultrapassam os limites do entretenimento e da comunicação, os adultos de meia-idade e os idosos podem usufruir de vários benefícios, tais como: compras, bancos on-line, serviços governamentais e informações de forma geral, de modo a preservar sua autonomia e independência funcional na realização das suas tarefas diárias. Mas, apesar de todos os benefícios que podem ser obtidos por meio da Web, existe ainda grande resistência por parte dos adultos mais velhos em utilizá-la. Muitas pessoas, com o passar dos anos, passam a conviver com dificuldades sensoriais, motoras e principalmente com declínios da capacidade cognitiva, que podem comprometer o seu acesso a Web. A acessibilidade na Web se destina a garantir, principalmente, que haja meios para que pessoas com necessidades especiais possam utilizar a Web de forma natural e independente. Os adultos de meia-idade são usuários que, de modo geral, estão propensos a sofrer com os declínios de suas capacidades ao longo do tempo. Para enriquecer a experiência dos adultos de meia-idade e idosos com a Web e essencial considerar as necessidades de diferentes perfis de usuários, bem como suas necessidades visuais, de audição, motoras e cognitivas, as quais se tornam mais evidentes a partir dos 40 anos de idade. O objetivo do presente trabalho foi identificar recursos e mecanismos de usabilidade e acessibilidade que atendam as várias dificuldades encontradas por grande parte dos adultos mais velhos que buscam utilizar a Web, de modo que possam auxiliá-los a superarem os declínios provenientes do envelhecimento e os incentivem a continuar utilizando a Web como uma fonte de informação, comunicação e serviços. Muitos avanços ja foram obtidos com a utilização da tecnologia assistiva, que busca, por meio de equipamentos e softwares, dar apoio a vários tipos de deficiências apresentadas pelos usuários durante a sua interação com aplicativos e com a Web. Esforços também têm sido realizados por meio da criação de diretrizes e normas, como forma de incentivar programadores e autores de conteúdo a produzirem material para a Web que seja acessível. Nesta dissertação, defende-se a tese de que a melhoria da qualidade na experiência de uso da Web por parte dos adultos mais velhos também contribui para a usabilidade universal. Assim, é apresentada uma pesquisa que engloba revisão da literatura, observação em campo, aplicação de questionários, levantamento de diculdades com deficientes visuais, e testes com protótipos; os resultados mostram que a utilização de mecanismos de apoio a interação de adultos com mais idade com a Web promove também a melhoria da interação das pessoas mais jovens. Finalmente, pôde-se diagnosticar barreiras que ainda permanecem e quais mecanismos de apoio foram mais bem aceitos pelos adultos de meia-idade e idosos

Diversas são as aplicações que podem ser expressas por meio de grafos [2]. Algoritmos [3] e modelos de visualização [15] podem ser encontrados amplamente na literatura. Todos os problemas de grafos possuem uma base em comum: um modelo genérico que nasce da própria natureza dos elementos e das relações que podem ser expressas entre eles, diferindo apenas pelo tipo de resposta que queremos obter desta complexa malha. Além disso, é natural que, para problemas que sejam de áreas distintas, mas que sejam semelhantes quanto ao processamento interno, apenas o que mude, seja a visualização dos elementos que o compõe (nós, arestas, etc.). Da mesma forma, independente do tipo de processamento interno, os grafos devem manter a estrutura original de grafos, ou seja, ainda deve haver uma malha que descreve os nós e suas ligações. Neste aspecto, fundamentamos nosso estudo: propomos neste trabalho, desenvolver uma API que possa ser estendida para os mais diversos problemas na área de grafos, tanto na parte visual como na representação matemática do modelo e dos algoritmos, porém, robusta, no sentido de manter a complexidade dos algoritmos envolvidos na área de grafos, além de ser completamente dirigida as necessidades de cada aplicação, podendo-se alterar apenas algumas partes da aplicação para obter um produto específico ao trabalho do usuário

A anotac~ao de papeis sem^anticos (APS) e uma tarefa do processamento de lngua natural (PLN) que permite analisar parte do signicado das sentencas atraves da detecc~ao dos participantes dos eventos (e dos eventos em si) que est~ao sendo descritos nelas, o que e essencial para que os computadores possam usar efetivamente a informac~ao codicada no texto. A maior parte das pesquisas desenvolvidas em APS tem sido feita para textos em ingl^es, considerando as particularidades gramaticais e sem^anticas dessa lngua, o que impede que essas ferramentas e resultados sejam diretamente transportaveis para outras lnguas como o portugu^es. A maioria dos sistemas de APS atuais emprega metodos de aprendizado de maquina supervisionado e, portanto, precisa de um corpus grande de senten cas anotadas com papeis sem^anticos para aprender corretamente a tarefa. No caso do portugu^es do Brasil, um recurso lexical que prov^e este tipo de informac~ao foi recentemente disponibilizado: o PropBank.Br. Contudo, em comparac~ao com os corpora para outras lnguas como o ingl^es, o corpus fornecido por este projeto e pequeno e, portanto, n~ao permitiria que um classicador treinado supervisionadamente realizasse a tarefa de anotac~ao com alto desempenho. Para tratar esta diculdade, neste trabalho emprega-se uma abordagem semissupervisionada capaz de extrair informac~ao relevante tanto dos dados anotados disponveis como de dados n~ao anotados, tornando-a menos dependente do corpus de treinamento. Implementa-se o algoritmo self-training com modelos de regress~ ao logstica (ou maxima entropia) como classicador base, para anotar o corpus Bosque (a sec~ao correspondente ao CETENFolha) da Floresta Sinta(c)tica com as etiquetas do PropBank.Br. Ao algoritmo original se incorpora balanceamento e medidas de similaridade entre os argumentos de um verbo especco para melhorar o desempenho na tarefa de classicac~ao de argumentos. Usando um benchmark de avaliac~ao implementado neste trabalho, a abordagem semissupervisonada proposta obteve um desempenho estatisticamente comparavel ao de um classicador treinado supervisionadamente com uma maior quantidade de dados anotados (80,5 vs. 82,3 de \'F IND. 1\', p > 0, 01)

Nesta dissertação de mestrado, apresentamos um estudo dos modelos de séries temporais com componentes sazonais, tais que a medida presente está correlacionada com a medida imediatamente passada e com médias passadas no mesmo ponto de períodos anteriores. Dentro da classe de modelos periódicos, vamos considerar os modelos auto-regressivos periódicos - PAR. Estes modelos são adequados quando a correlação entre os meses variam de forma periódica, estas séries são ditas periodicamente estacionárias. Na análise Clássica a identificação do modelo é feita através da função de autocorrelação periódica, PeFAC e função de autocorrelação parcial periódica, PeFACP, a escolha do melhor modelo é feita usando-se o Critério de Informação Bayesiano, BIC, apresentamos ainda um teste estatístico para verificar a periodicidade na função de autocorrelação. Na análise Bayesiana consideramos três alternativas de densidades a priori para os parâmetros. A densidade preditiva é usada na escolha do melhor modelo e para fazer previsões um passo a frente de valores Muros da série usando resultados da simulaçãO em Cadeia de Markov, MCMC. Exploramos ainda o uso dos algoritmos de MCMC para estimar as densidade a posteriori marginais dos parâmetros do modelo. A metodologia desenvolvida neste trabalho é exemplificada com conjuntos de dados reais e simulados.

Este trabalho apresenta uma estratégia que define, relaciona e organiza as principais atividades que devem ser realizadas para avaliar um Processo de Software. É uma estratégia simples de executar e auxilia pequenas empresas a avaliar seu próprio processo de software em relação ao nível 2 do CMM. Foi desenvolvido também um instrumento de avaliação para coleta de dados, em forma de um questionário, que auxilia na execução da estratégia proposta. \' O trabalho também apresenta um estudo de caso realizado para a aplicação da estratégia e do questionário elaborados num centro de desenvoMmento de sistemas internos de uma universidade privada para validar o trabalho elaborado.

Um Sistema de Gerenciamento de Worldiow para apoiar a gestão de documentos, em especial daqueles controlados por sistemas de qualidade baseados nas normas da série 150-9000, é proposto. O sistema desenvolvido, que é parte do projeto GDOC (Gestão de Documentos), incorpora características dos sistemas de workflow do tipo ad hoc e administrativo, estando também em conformidade com o modelo de referência proposto pela organização padronizadora \"Workflow Management Coalition\". O sistema tem arquitetura cliente-servidor e executa em ambiente operacional Windows 95/NT. Sua interface pode ser visualizada por qualquer browser da web. Uma extensa revisão bibliográfica sobre aplicações, conceitos, tipos e produtos comerciais existentes, relacionados com worldiow, é apresentada. Apresenta-se também a especificação conceitual do sistema e os resultados de uma simulação de exemplos reais de especificação e execução de workflow, os quais são validados pelo protótipo. Com isso, este trabalho mostra a potencialidade da tecnologia de workflow e do protótipo construído para auxilio às soluções de problemas enfrentados pelas organizações em um mercado globalizado.

O crescimento do número de usuários da Internet e a abundância de informação sobre o assunto segurança aumentaram ainda mais os problemas relacionados à invasões de sistemas e perda de informações. Desse modo, é imprescindivel que se avance rapidamente no conhecimento das técnicas de prevenção e detecção de intrusão dos sistemas. Atualmente, a grande maioria dos ambientes computacionais existentes e que implementam alguma forma de segurança faz uso de firewalls. Entretanto, o uso de firewalls, como estratégia única de defesa, pode deixar espaços para diversas formas de intrusão. Ou seja, é necessário, o uso integrado de diversas tecnologias para aumentar a capacidade de defesa de um site. Este trabalho apresenta um enfoque alternativo para o gerenciamento de segurança utilizando agentes móveis para distribuir a tarefa de monitoramento do sistema e agilizar a tomada de decisões no caso de ausência do administrador humano.

A Injeção de Defeitos é uma técnica que tem sido empregada amplamente para a construção de sistemas que precisam ser altamente confiáveis. Dentre as atividades de Injeção de Defeitos, existem estudos que englobam a injeção de defeitos de hardware e de software. Observa-se que existem poucos trabalhos relacionados à injeção de defeitos de software na literatura, assim como modelos de defeitos e métodos de injeção relacionados. Desse modo, o objetivo deste trabalho é estudar modelos de defeitos de software e investigar métodos de injeção, baseado nos conceitos e princípios oriundos do critério Análise de Mutantes. Dada a crescente complexidade dos sistemas computacionais, o projeto e a implementação de uma ferramenta de suporte à atividade de injeção tornam-se necessários. Dessa forma, neste trabalho é apresentada uma ferramenta de injeção de defeitos de software, denominada ITool, baseada em um esquema de injeção de defeitos. Esse esquema caracteriza o mapeamento de uma taxonomia de defeitos de software (Taxonomia de DeMillo) para os operadores de mutação do critério de teste Análise de Mutantes para a linguagem C. Para ilustrar a relevância e a factibilidade das idéias exploradas neste trabalho, conduziu-se um experimento piloto utilizando-se o programa Space, um sistema real desenvolvido pela ESA (European Space Agency).

Este trabalho descreve o projeto, desenvolvimento e aplicação de um simulador de Redes Neurais Construtivas para o Reconhecimento de Padrões. Este trabalho faz parte do projeto SAPRI (Sistema para Aquisição, Processamento e Reconhecimento de Imagens) que está sendo desenvolvido para a Marinha do Brasil. A definição da topologia de uma Rede Neural é um dos principais aspectos a serem considerados quando da sua utilização. A alternativa mais comum envolve a utilização de Redes Neurais com topologia fixa. O problema apresentado por essa técnica é que um grande número de arquiteturas precisam ser testadas antes de encontrar a melhor arquitetura. Os algoritmos construtivos tentam encontrar a melhor topologia para resolver um determinado problema sem a intervenção do usuário. Para verificar o correto funcionamento dos algoritmos construtivos implementados junto ao simulador, foram realizados diversos experimentos utilizando três conjuntos de dados. O primeiro conjunto é formado por Imagens de Navios capturadas de um radar pela Marinha do Brasil. O segundo conjunto utilizado é formado por vetores de características de Imagens de Navios obtidos da Marinha Americana. Finalmente, o terceiro conjunto de dados utilizado é formado por vetores de características de Silhuetas de Veículos.

Vários problemas do mundo real podem ser modelados como problemas de otimização global, os quais são comuns em diversos campos da Engenharia e Ciência. Em geral, problemas complexos e de larga-escala não podem ser resolvidos de forma eficiente por técnicas determinísticas. Desse modo, algoritmos probabilísticos, como as metaheurísticas, têm sido amplamente empregados para otimização global. Duas das principais dificuldades nesses problemas são escapar de regiões sub-ótimas e evitar convergência prematura do algoritmo. À medida que a complexidade do problema aumenta, devido a um grande número de variáveis ou de regiões sub-ótimas, o tempo computacional torna-se grande e a possibilidade de que o algoritmo encontre o ótimo global diminui consideravelmente. Para solucionar esses problemas, propõe-se o uso de técnicas de aumento ou melhoria de eficiência. Com essas técnicas, buscase desenvolver estratégias que sejam aplicáveis a diversos algoritmos de otimização global, ao invés de criar um novo algoritmo de otimização ou um algoritmo híbrido. No contexto de problemas contínuos, foram desenvolvidas técnicas para determinação de uma ou mais regiões promissoras do espaço de busca, que contenham uma grande quantidade de soluções de alta qualidade, com maior chance de conterem o ótimo global. Duas das principais técnicas propostas, o Algoritmo de Otimização de Domínio (DOA) e a arquitetura de Amostragem Inteligente (SS), foram testadas com sucesso significativo em vários problemas de otimização global utilizados para benchmark na literatura. A aplicação do DOA para metaheurísticas produziu melhoria de desempenho em 50% dos problemas testados. Por outro lado, a aplicação da SS produziu reduções de 80% da quantidade de avaliações da função objetivo, bem como aumentou a taxa de sucesso em encontrar o ótimo global. Em relação a problemas discretos (binários), foram abordados problemas nos quais existem correlações entre as variáveis, que devem ser identificadas por um modelo probabilístico. Das duas técnicas de aumento de eficiência propostas para esses problemas, a técnica denominada Gerenciamento do Tamanho da População (PSM) possibilita a construção de modelos probabilísticos mais representativos. Com o PSM foi possível atingir uma redução de cerca de 50% na quantidade de avaliações, mantendo a taxa de sucesso em 100%. Em resumo, as técnicas de aumento de eficiência propostas mostramse capazes de aumentar significativamente o desempenho de metaheurísticas, tanto para problemas contínuos quanto para discretos

O mapeamento de ambientes é um dos maiores desafios para pesquisadores na área de navegação autônoma. As técnicas existentes estão divididas em dois importantes paradigmas, o mapeamento métrico e o topológico. Diversos métodos de mapeamento que combinam as vantagens de cada um desses paradigmas têm sido propostos. Este projeto consiste na adaptação e extensão de um sistema integrado para navegação autônoma de robôs móveis através do aperfeiçoamento da interface e também da incorporação de uma técnica de mapeamento topológico. Para isso, a técnica conhecida como Grade de Ocupação, utilizada em geral para mapeamento métrico é combinada com um método de esqueletização de imagens para a realização do mapeamento topológico. Além disso, transformações morfológicas de erosão e abertura, adequadas a ambientes reais, foram utilizadas, visando reduzir a influência de ruídos na abordagem proposta, uma vez que devido a ruídos inerentes as leituras sensoriais obtidas pelo robô, o mapa topológico gerado apresenta diversas linhas topológicas desnecessárias, dificultando consequentemente a tarefa de navegação autônoma. Vários experimentos foram executados para verificar a eficiência da combinação de técnicas proposta, tanto em nível de simulação quanto em um robô real. Os resultados obtidos demonstraram que a técnica de esqueletização de imagens combinada ao mapeamento métrico do ambiente é uma forma simples e viável de se obter as linhas topológicas do espaço livre do ambiente. A aplicação das transformações morfológicas demonstrou ser eficiente para a criação de mapas topológicos livres de ruído, uma vez que elimina grande parte das linhas topológicas geradas em conseqüência dos ruídos dos sensores do robô

Em simulações físicas baseadas em partículas, a informação sobre quais partículas pertencem à fronteira do sistema e quais são consideradas internas é, em geral, uma informação útil porém difícil de ser obtida eficientemente. Esta informação pode ser usada na geração da superfície livre de um fluido ou no cálculo da tensão superficial o mesmo, entre outras aplicações. Técnicas encontradas na literatura podem apresentar resultados satisfatórios, mas em geral são sensíveis à escala do problema, distribuição das partículas e envolvem operações computacionalmente caras como inversão de matrizes. O objetivo deste trabalho é estudar os métodos existentes e apresentar uma alternativa com custo computacional mais baixo e que seja capaz de lidar com problemas de diferentes escalas e naturezas de forma mais simples que os métodos existentes.

No contexto de Redes Complexas, particularmente das redes sociais, grupos de objetos densamente conectados entre si, esparsamente conectados a outros grupos, são denominados de comunidades. Detecção dessas comunidades tornou-se um campo de crescente interesse científico e possui inúmeras aplicações práticas. Nesse contexto, surgiram várias pesquisas sobre estratégias multinível para particionar redes com elevada quantidade de vértices e arestas. O objetivo dessas estratégias é diminuir o custo do algoritmo de particionamento aplicando-o sobre uma versão reduzida da rede original. Uma possibilidade dessa estratégia, ainda pouco explorada, é utilizar heurísticas de refinamento local para melhorar a solução final. A maioria das abordagens de refinamento exploram propriedades gerais de redes complexas, tais como corte mínimo ou modularidade, porém, não exploram propriedades inerentes de domínios específicos. Por exemplo, redes sociais são caracterizadas por elevado coeficiente de agrupamento e assortatividade significativa, consequentemente, maximizar tais características pode conduzir a uma boa solução e uma estrutura de comunidades bem definida. Motivado por essa lacuna, neste trabalho é proposto um novo algoritmo de refinamento, denominado RSim, que explora características de alto grau de transitividade e assortatividade presente em algumas redes reais, em particular em redes sociais. Para isso, adotou-se medidas de similaridade híbridas entre pares de vértices, que utilizam os conceitos de vizinhança e informações de comunidades para interpretar a semelhança entre pares de vértices. Uma análise comparativa e sistemática demonstrou que o RSim supera os algoritmos de refinamento habituais em redes com alto coeficiente de agrupamento e assortatividade. Além disso, avaliou-se o RSim em uma aplicação real. Nesse cenário, o RSim supera todos os métodos avaliado quanto a eficiência e eficácia, considerando todos os conjuntos de dados selecionados.

Adaptive data structures have become of interest for processing large amounts of information, mainly due to their ability to automatically model the data format. We introduced a new approach in the liquid simulation that combines the pressure projection method with the Particle-In-Cell (PIC) method. The solver relies on a generalized version of the Finite Difference (FD) method to approximate the pressure field and its gradients in tree-based grid discretizations, possibly non-graded. In our approach, FD stencils are computed using mesh-free interpolations provided by a variant of Radial Basis Function (RBF), known as RBF-Finite-Difference (RBF-FD). This mesh-free version of the FD produces differentiation weights on scattered nodes with high-order accuracy. Our method adapts a quadtree/octree dynamically in a narrow-band around the liquid interface, providing an adaptive particle sampling for the PIC advection step. Furthermore, RBF affords an accurate scheme for velocity transfer between the grid and particles, keeping the systems stability and avoiding numerical dissipation. We also present a data structure that connects the spatial subdivision of a quadtree/octree with the topology of its corresponding dual-graph. Our data structure makes the setup of stencils straightforward, allowing its updating without the need to rebuild it from scratch at each time-step. We show our solvers effectiveness and accuracy by simulating incompressible inviscid fluids and comparing results with regular PIC-based solvers available in the literature.

Este trabalho apresenta o projeto e a implementação da política de escalonamento com suporte à migração de processos JUMP. A migração de processos é uma ferramenta importante que complementa a alocação inicial realizada pela política de escalonamento em um ambiente paralelo distribuído, permitindo um balanceamento de carga dinâmico e mais refinado, resultando em um melhor desempenho do ambiente e menor tempo de resposta das aplicações paralelas distribuídas. A nova política unifica a alocação inicial e migração de processos em um único algoritmo, de forma a compartilhar decisões para o objetivo comum de prover um melhor desempenho para aplicações de uso intensivo de processamento em clusters heterogêneos. A política é implementada sobre o ambiente de escalonamento flexível e dinâmico AMIGO, adaptado para o suporte à migração de processos. A avaliação de desempenho mostrou que a nova política oferece ganhos expressivos nos tempos de resposta quando comparada às outras duas políticas de escalonamento implementadas no AMIGO, em quase todos os cenários, para diversas aplicações e diversas situações de carga do ambiente

Esta dissertação trata da solução numérica de problemas em dinâmica dos fluidos usando dois novos esquemas upwind de alta resolução, denominados FDPUS-C1 (Five-Degree Polynomial Upwind Scheme of \' C POT. 1\' Class) e SDPUS-C1 (Six-Degree Polynomial Upwind Scheme of \'C POT.1\' Class), para a discretização de termos convectivos lineares e não-lineares. Os esquemas são baseados nos critérios de estabilidade TVD (Total Variation Diminishing) e CBC (Convection Boundedness Criterion) e são implementados, nos contextos das metodologias de diferenças finitas e volumes finitos, no ambiente de simulação Freeflow (an integrated simulation system for Free surface Flow) para escoamentos imcompressíveis 2D, 2D-1/2 e 3D, ou no código bem conhecido CLAWPACK ( Conservation LAW PACKage) para problemaw compressíveis 1D e 2D. Vários testes computacionais são feitos com o objetivo de verificar e validar os métodos numéricos contra esquemas upwind populares. Os novos esqumas são então aplicados na resolução de uma gama ampla de problemas em CFD (Computational Fluids Dynamics), tais como propagação de ondas de choque e escoamentos incompressíveis envolvendo superfícies livres móveis. Em particular, os resultados numéricos para leis de conservação hiperbólicas 2D e equações de Navier-Stokes incompressíveis 2D, 2D-1/2 e 3D demosntram que esses novos esquemas convectivos tipo upwind polinomiais funcionam muito bem

A predição de estruturas de proteínas (Protein Structure Prediction PSP) é um problema computacionalmente complexo. Para tratar esse problema, modelos simplificados de proteínas, como o Modelo HP, têm sido empregados para representar as conformações e Algoritmos Evolutivos (AEs) são utilizados na busca por soluções adequadas para PSP. Entretanto, abordagens utilizando AEs muitas vezes não tratam adequadamente as soluções geradas, prejudicando o desempenho da busca. Neste trabalho, é apresentada uma formulação multiobjetivo para PSP em Modelo HP, de modo a avaliar de forma mais robusta as conformações produzidas combinando uma avaliação baseada no número de contatos hidrofóbicos com a distância entre os monômeros. Foi adotado o Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo em Tabelas (AEMT) a fim de otimizar essas métricas. O algoritmo pode adequadamente explorar o espaço de busca com pequeno número de indivíduos. Como consequência, o total de avaliações da função objetivo é significativamente reduzido, gerando um método para PSP utilizando Modelo HP mais rápido e robusto

O tema deste trabalho é o estudo de métodos numéricos para a simulação de escoamentos incompressíveis com superfície livre a baixos Reynolds, por meio da metodologia GENSMAC e suas formulações explícita e implícita. Neste contexto, temos especial interesse na formulação implícita, objetivando o enfraquecimento da restrição de estabilidade parabólica no passo temporal em escoamentos com superfície livre. O trabalho pode ser dividido em duas partes: na primeira, algumas modificações são discutidas, propostas e testadas com o objetivo de tornar a formulação implícita mais eficiente e precisa; em seguida, aproveitamos os resultados obtidos e generalizamos o método numérico existente para simular escoamentos viscoelásticos modelados pela equação constitutiva SXPP. Em ambos os casos, a formulação explícita também é usada para comparação e teste. Resultados que demonstram a eficiência e robustez das técnicas desenvolvidas são apresentados por meio da simulação numérica de complexos problemas envolvendo superfície livre.O tema deste trabalho é o estudo de métodos numéricos para a simulação de escoamentos incom- pressíveis com superfície livre a baixos Reynolds, por meio da metodologia GENSMAC e suas formulações explícita e implícita. Neste contexto, temos especial interesse na formulação implícita, objetivando o en- fraquecimento da restrição de estabilidade parabólica no passo temporal em escoamentos com superfície livre. O trabalho pode ser dividido em duas partes: na primeira, algumas modificações são discutidas, propostas e testadas com o objetivo de tornar a formulação implícita mais eficiente e precisa; em seguida, aproveitamos os resultados obtidos e generalizamos o método numérico existente para simular escoamentos viscoelásticos modelados pela equação constitutiva SXPP. Em ambos os casos, a formulação explícita também é usada para comparação e teste. Resultados que demonstram a eficiência e robustez das técnicas desenvolvidas são apresentados por meio da simulação numérica de complexos problemas envolvendo superfície livre

Sofisticadas técnicas para estimação de modelos baseadas em simulação, os filtros de partículas ou métodos de Monte Carlo Seqüenciais, foram empregadas recentemente para solucionar diversos problemas difícieis no campo da robótica móvel. No entanto, o sucesso dos fitros de partículas limitou-se à computação de parâmetros em espaços de baixa dimensionalidade. Os atuais esforços de pesquisa em robótica móvel têm comecado a explorar certas propriedades estruturais de seus domnios de aplicação que envolvem a utilização de filtros de partculas em espacos de maior dimensão, aumentando consideravelmente a complexidade da simulação envolvida. Simulações estatsticas dessa natureza requerem uma grande quantidade de numeros pseudo-aleatorios que possam ser gerados eficientemente e atendam a certos criterios de qualidade. O processo de geração de numeros pseudo-aleatorios torna-se o ponto crtico de tais aplicações em termos de desempenho. Neste contexto, a computação reconguravel insere-se como uma tecnologia capaz de satisfazer a demanda por alto desempenho das grandes simulações estatsticas pois sistemas baseados em arquiteturas reconguraveis possuem o potencial de mapear computação em hardware visando aumento de eficiência sem comprometer seriamente sua exibilidade. Tecnologias reconguraveis também possui o atrativo de um baixo consumo de energia, uma caracterstica essencial para os futuros robôs moveis embarcados. Esta dissertação apresenta a implementação um sistema embarcado baseado em FPGA e projetado para solucionar o problema de localização de robôs por meio de tecnicas probabilsticas. A parte fundamental de todo este sistema e um veloz gerador de numeros aleatorios mapeado ao hardware reconguravel que foi capaz de atender rígidos criterios estatsticos de qualidade