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TEMA (São Carlos), Volume: 12, Número: 3, Publicado: 2011
  • Prefácio

    Wendland, Edson
  • λ-ALN: autômatos lineares não-determinísticos com λ-transições

    Bedregal, B.C.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho introduziremos a classe dos autômatos lineares não-determinísticos com λ-transições. Baseados numa nova forma normal para gramáticas lineares, provamos que a classe de linguagens aceita por este tipo de autômato é exatamente a classe das linguagens lineares. Mostramos ainda que, análogo ao que ocorre com os autômatos finitos e com os autômatos com pilhas, a existência das λ-transições em um autômato linear não-determinístico não significa que não possa ser definido um autômato linear não-determinístico sem λ-transições que reconheça a mesma linguagem. Ou seja, as λ-transições não aumentam o poder de aceitação destes autômatos e portanto podem ser dispensadas do modelo. Finalmente, apresentamos uma aplicação destes autômatos no contexto de bioinformática.

    Resumo em Inglês:

    In this paper we introduce the class of linear non-deterministic automata with λ-transitions, and based on a new normal form for linear grammars, we prove that the class of languages accepted by such automata is exactly the class of linear languages. Also we show that, analogously to finite automata and pushdown automata, the ocorrences of λ-transitions in a non-deterministic linear automaton not means that not be possible define a non-deterministic linear automata without λ-transitions which accept the same language. Thus, λ-transitions not increases the acceptance power of this class of automata and therefore can be dispensed. Finally, we present an application of this automata in the context of bioinformatics.
  • Subspace identification for industrial processes

    Borjas, S.D.M.; Garcia, C.

    Resumo em Português:

    Identificação por subespaços tem sido um tema de pesquisa ao longo dos últimos anos. Métodos como MOESP e N4SID são bem conhecidos eles usam a decomposição LQ de certas matrizes de dados de entrada e saída. Com base nestes métodos, é apresentado o método MON4SID, que usa a técnica dos métodos MOESP e N4SID.

    Resumo em Inglês:

    Subspace identification has been a topic of research along the last years. Methods as MOESP and N4SID are well known and they use the LQ decomposition of certain matrices of input and output data. Based on these methods, it is introduced the MON4SID method, which uses the techniques MOESP and N4SID.
  • Usando o ATSP na modelagem do problema integrado de produção de bebidas

    Defalque, C.M.; Rangel, S.; Ferreira, D.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, propomos um modelo integrado de dimensionamento de lotes e programação da produção monomáquina para uma fábrica de refrigerantes de pequeno porte. As decisões de dimensionamento foram baseadas em um modelo encontrado na literatura e as decisões de sequenciamento foram modeladas utilizando restrições do problema do caixeiro viajante assimétrico. Para a validação do modelo proposto foram feitos testes computacionais com exemplares gerados aleatoriamente, e também exemplares baseados em dados reais obtidos da literatura. Os exemplares foram resolvidos pelo método Branch-and-Cut incluído no pacote computacional CPLEX 10.0. Os resultados mostram que o modelo proposto representa o planejamento da produção em fábricas de bebidas monomáquinas e que, em algumas situações, produz resultados melhores que o modelo da literatura.

    Resumo em Inglês:

    In this paper we propose a mono-machine lot-scheduling model for a small-scale soft drink plant. The lot sizing decisions and constraints are the usual and the scheduling constraints are based on the Asymmetric Traveling salesman problem. To validate the model, a computational experiment was conducted using instances generated with random data and with real data taken from the literature. The instances were solved by the Branch-and-Cut method included in the CPLEX 10.0 package. The results show that the proposed model captures the main features of the production planning of a mono-machine small-scale soft drink plant. Moreover, under certain circumstances, provides a better production planning than ATSP na Modelagem do Problema de Produção de Bebidas 207 a model from the literature.
  • Estimação de movimento com uso de sequências de baixa discrepância para compressão de vídeo

    Lins, R.C.; Lima, E.A.; Melo, S.B.

    Resumo em Português:

    Em processamento de vídeo, um problema relevante é a estimação de movimento, visto que corresponde a aproximadamente 80% da complexidade computacional dos sistemas de codificação de vídeo. Parte desta complexidade diz respeito a medida de similaridade usada no casamento de blocos. Neste artigo, ao invés de usar uma medida que avalia todos os pixels dentro do bloco, usa-se uma que seleciona um subconjunto destes pixels induzida pelas sequências de baixa discrepância. O método proposto é aplicado ao algoritmo de busca em três passos (TSS) tradicionalmente usado como técnica de estimação de movimento em aplicações de vídeo a uma baixa taxa de transferência. Os resultados mostram uma redução da complexidade computacional do TSS em 90% com pouca degradação do quadro recuperado.

    Resumo em Inglês:

    In video processing, a significant problem is the motion estimation, since it corresponds to approximately 80% of the computational effort in video coding systems. In part this complexity is due to the measure of similarity used in the block matching. In this article, instead of using a measure that evaluates every pixel within a block, it uses one that selects a subset of these pixels induced by a sequence of low discrepancy. The proposed method is applied to the Three Step Search (TSS), typically used as a technique for motion estimation in video applications video at a low transfer rate. The results show a reduction in computational complexity of about 90% with regard to the TSS, with little degradation in the recovered frame.
  • Controle ótimo em agroecossistemas usando SDRE

    Molter, A.; Rafikov, M.

    Resumo em Português:

    O propósito deste trabalho é encontrar estratégias ótimas de controle de pragas no sistema biológico que apresenta comportamento não-linear. O controle, baseado no modelo de Lotka - Volterra de duas presas e um predador, é aplicado em um agroecossistema de plantação de soja. O objetivo desta estratégia de controle é manter a população de pragas abaixo de nível de danos econômicos. Este problema do controle ótimo é resolvido através do método das Equações de Riccati Dependentes do Estado (SDRE). Simulações numéricas para as estratégias do controle de pragas propostas, baseadas no modelo de Lotka-Volterra, foram realizadas para mostrar eficácia deste método.

    Resumo em Inglês:

    The purpose of this work is to choose optimal control strategies of the biological system which exhibits the nonlinear behavior. The control, based on two preys - one predator Lotka-Volterra model, is applied in soybean crop agroecosystems. The goal of this pest control strategy is to maintain the pest population density at level below the economic injury level. This optimal control problem is solved by State Dependent Riccati Equation (SDRE) method. Numerical simulations for proposed strategies of biological pest control based on the Lotka-Volterra model are provided to show the effectiveness of this method.
  • Traffic modeling in PLC networks using a Markov Fluid Model with autocorrelation function fitting

    Rocha, F.G.C.; Santos, C.B.; Vieira, F.H.T.

    Resumo em Português:

    Neste artigo, apresentamos uma análise do tráfego VoIP (Voice over IP) e de transferência de dados usando uma rede PLC (PowerLine Communications). Propomos um modelo baseado em MMFM (Markov Modulated Fluid Models) para tráfego de dados e VoIP em redes PLC. Simulações e comparações foram realizadas para verificar a eficiência do modelo de tráfego proposto em relação aos modelos de Poisson e MMPP (Markov Modulated Poisson Process).

    Resumo em Inglês:

    In this paper, we present an analysis of VoIP (Voice over IP) traffic and data transfer using PLC (PowerLine Communications) network. We propose a model based on MMFM (Markov Modulated Fluid Models) for data and VoIP traffic in PLC networks. Simulations and comparisons were carried out to verify the efficiency of the proposed traffic model over the Poisson and MMPP (Markov Modulated Poisson Process) models.
  • Análise de robustez do método híbrido de estimação de dano estrutural

    Santos, L.B.L.; Campos-Velho, H.F. de; Chiwiacowsky, L.D.

    Resumo em Português:

    Uma análise de robustez de um novo método (método híbrido: algoritmo genético associado a um método de gradiente conjugado) para estimação de dano em estruturas é apresentada. Os testes são realizados na detecção de danos em uma barra, discretizada em elementos finitos.

    Resumo em Inglês:

    A robustness analysis of a new method (hybrid method: genetic algorithm associated with a conjugated gradient method) to estimate structural damage is presented. The tests are performed to detect damage in a beam, discretized in finite elements.
  • Triplet entropy in H1N1 virus

    Santos, L. dos; Rybarczyk Filho, J.L.; Gerhardt, G.J.L.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho analisamos a entropia de tripletes em um conjunto de sequências do vírus H1N1. Correlacionamos medidas de entropia com concentração de Guanina-Citosina para um conjunto de mais de 30.000 sequências, controlando a cronologia dessas sequencias. Esta abordagem permitiu traçar um mapa das mudanças organizacionais vírus ao longo do século XX. A principal conclusão da análise foi mostrar que alguns segmentos do vírus estão apresentando mutação com uma taxa mais elevada do que outros ao longo dos anos e, em alguns casos, as sequências tendem a se glomerar, formando novos subgrupos. A maior taxa de mutação foi encontrada precisamente nos segmentos PA e PB1, que são parte da maquinária de replicação do H1N1. Isto evidencia que medidas organizacionais, como essas aqui apresentadas, parecem refletir parcialmente a dinâmica dos segmentos e corroboram alguns resultados experimentais recentes, os quais mostram, entre outras coisas, que durante o último surto do vírus tem havido grandes mudanças precisamente na atividade da polimerase. Este tipo de abordagem pode ajudar na escolha dos melhores alvos visando o ratamento dessa doença.

    Resumo em Inglês:

    In this work we analyze triplet entropy in a set of H1N1 virus sequences. We correlated measures of entropy and guanine and cytosine concentration with chronology sample for a set of more than 30,000 sequences. This description allowed us to draw a map of the virus organizational changes throughout the 20th century. The main conclusion of our analysis was to show that some virus segments are mutating with a higher rate than others over the years and, in some cases, they are clustering sequences into new subgroups. A higher changing rate was found precisely in PA and PB1 segments, which are parts of H1N1 replication machinery. This highlights that organizational measures, as presented here, partially reflect segment dynamics and corroborates some recent experimental findings, which showed that during the last virus outbreak there has been a major change in polymerase activity. This type of approach may help to optimize treatment targets for this disease.
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