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Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2020-05-22T01:36:36Z No. of bitstreams: 1 891525.pdf: 5597878 bytes, checksum: c321d5c6fc7ba6028d331b847cef8f4e (MD5) Made available in DSpace on 2020-05-22T01:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 891525.pdf: 5597878 bytes, checksum: c321d5c6fc7ba6028d331b847cef8f4e (MD5) Previous issue date: 2019-09 O calorímetro hadrônico (TileCal) do ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), um do principais experimentos do acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) no CERN, é composto por mais de 10.000 canais de leitura que trabalham com uma taxa de eventos de 40 MHz. A qualidade dos resultados obtidos nesse experimento depende da correta estimação da energia das partículas que interagem com seu material. A estimação da energia pode ser comprometida por uma série de fatores como, canais ruidosos, o método escolhido para a estimação online ou offline de energia e, principalmente, pelo ruído eletrônico e de empilhamento. O presente trabalho apresenta um método que utiliza um estimador de mínima variância para mitigar o ruído em agrupamentos de canais de leitura de um calorímetro construído com redundância de leitura. Também será mostrado que este método pode ser utilizado para identificar e mascarar canais ruidosos de um calorímetro. Além disso, apresentaremos medidas de avaliação de algoritmos de estimação de energia utilizando dados reais de colisão de partículas. Os resultados obtidos mostram que o método proposto consegue melhor em até 41% a precisão da estimação de energia, sem comprometer e, em alguns casos, melhorando sua exatidão aproximando a estimação do valor real. O método também se mostra independente dos algoritmos de estimação utilizado para o canal, além de ter se mostrado eficaz em diversos cenários de ruído de empilhamento. As medidas de avaliação de algoritmos mostraram-se eficazes na avaliação de um algoritmo de estimação online no TileCal. The hadronic calorimeter (TileCal) of ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), one of the major LHC (Large Hadron Collider) particle accelerator experiments at CERN, consists of more than 10,000 read channels that work at a 40 MHz event rate. The quality of the results obtained in this experiment depends on the correct estimation of the energy of the particles that interact with its material. The energy estimation can be compromised by a number of factors, such as noisy channels, the method chosen for the online or offline estimation of energy and, mainly, by electronic and pile-up noise. The present work presents a method that uses a minimum variance estimator to mitigate noise in groupings of reading channels of a calorimeter built with read redundancy. It is also be shown that this method can be used to identify and mask noisy channels of a calorimeter. We will also present measures to evaluate energy estimation algorithms using real particle collision data. The results show that the proposed method achieves better precision of energy estimation by up to 41% without compromising and, in some cases, improving its accuracy approximating the estimation to real value. The method is also independent of the estimation algorithms used for the channel, as well as being effective in several stacking noise scenarios. The algorithm evaluation measures were effective in evaluating an online estimation algorithm in TileCal.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-16T23:56:29Z No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 1146136 bytes, checksum: 66fa0c285fd895d4aa000dd5ad1d1eef (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-16T23:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 1146136 bytes, checksum: 66fa0c285fd895d4aa000dd5ad1d1eef (MD5) Previous issue date: 2018-04-18 Protocolos para a distribuição quântica de chaves (DQC) permitem que duas partes (Alice e Bob) compartilhem uma chave secreta que pode ser usada para fins criptográficos. A segurança do protocolo é baseada em propriedades da mecânica quântica, ao invés de hipóteses computacionais. Na distribuição quântica de chaves com variáveis contínuas (DQCVC), a informação é codificada nas amplitudes de quadratura do campo eletromagnético quantizado. Quando implementado com variáveis contínuas, o aparato usado na DQC é consideravelmente mais simples que nas implementações convencionais com variáveis discretas, já que se pode utilizar a medição do tipo homódina, ao invés da detecção de fótons. Uma vez realizada a medida, ainda se faz necessária uma etapa de processamento clássico, denominada de reconciliação da informação, a fim de que Alice e Bob possam compartilhar uma cadeia comum de bits. Para que a DQCVC possa ser realizada em distâncias razoáveis (superiores a 30 km), o processo de reconciliação precisa ser feito com eficiências elevadas (superiores a 90%). Entretanto, eficiências dessa ordem para baixas SNRs (signal-to-noise ratio - razão sinal ruído) requerem o uso de códigos clássicos de comprimento bastante elevado e, assim, são difíceis de serem alcançadas. Nesta tese, se propõe o uso dos mapas de Shannon-Kotel’nikov na preparação dos estados quânticos que são usados na DQCVC. Com a utilização desses mapas, é possível aumentar a SNR entre Alice e Bob sem aumentar a variância da modulação de Alice. Dessa forma, o processo de reconciliação se torna mais simples, pois eficiências de reconciliação mais altas são mais facilmente alcançadas em SNRs maiores. Como contribuições desta tese têm-se: a proposição de um protocolo; a definição de um cenário de simulação e a análise do protocolo para dois tipos de mapas (a espiral uniforme de Arquimedes e as curvas geodésicas em um toro planar). Quantum key distribution (QKD) protocols allow two parties, Alice and Bob, to share a secret key that may be used for cryptographic purposes. The security of QKD is based on quantum mechanics properties instead of computational assumptions. In continuous-variable quantum key distribution (CVQKD), the information is encoded in the quadrature amplitudes of the quantized electromagnetic field. When QKD is implemented with continuous variables, hardware components are much simpler than their discrete variables equivalents. This is mainly due to homodyne detection instead of photon detection. After measuring the transmitted states, it is still necessary to carry out a classical processing stage known as information reconciliation. This stage allows Alice and Bob to share a common sequence of bits. In order to deploy CVQKD over reasonable distances (over 30 km), reconciliation must be done at high efficiencies (over 90%). However, such high efficiencies for low SNRs (signal-to-noise ratio) require long length classical codes and are difficult to be reached. In this thesis, we propose to use Shannon-Kotel’nikov maps for preparing quantum states in CVQKD. By using these maps, it is possible to increase the SNR between Alice and Bob, without increasing Alice’s variance. Thus, reconciliation becomes easier because higher reconciliation efficiencies are more easily reached for higher SNRs. The contributions of this theses are: the proposal of a CVQKD protocol; the statement of a simulation scenario; the analysis of the proposed protocol for two kinds of maps (uniform Archimedes’ spiral and geodesic curves on a flat torus).

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-23T00:02:18Z No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-23T00:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Previous issue date: 2017-04-20 Capes Nos conversores Analógicos Digitais (ADC) com frequência de conversão baseada no Teorema de Nyquist, o parâmetro básico para orientar a aquisição é a largura de banda do sinal. O tratamento da informação e a remoção da redundância são realizados após a representação digital obtida do sinal. A Amostragem Compressiva foi proposta como uma técnica de digitalização que explora a esparsidade do sinal em um determinado domínio, para capturar apenas seu conteúdo de informação, com uma taxa que pode ser menor do que a preconizada pelo Teorema de Nyquist. As arquiteturas em hardware para implementar a Amostragem Compressiva são chamadas de Conversores Analógicos para Informação (AIC). Os AIC propostos na bibliografia exploram a esparsidade do sinal em um determinado domínio, e por isso cada arquitetura é especifica para uma classe de sinais. Nesta tese propõe-se um AIC configurável, baseado em arquiteturas conhecidas, capaz de adquirir sinais de várias classes, alterando seus parâmetros de configuração. No trabalho desenvolveu-se um modelo computacional, que permite analisar o comportamento dinâmico do AIC, e dos parâmetros de hardware propostos, bem como foi feita a implementação física da arquitetura proposta. Verificou-se a adaptabilidade dessa arquitetura a partir dos resultados obtidos, pois foi possível fazer a aquisição de mais de uma classe de sinais. In analog-to-digital converters (ADC) based on Nyquist Theorem, the basic parameter to guide acquisition is the bandwidth of the signal. The information processing and redundancy removal are performed after the digital representation obtained from the signal. Compressed Sensing was proposed as a digitalization technique that exploits the sparsity of the signal in a given domain to capture only its information content, at a rate that may be lower than that advocated by the Nyquist Theorem. The hardware architectures to implement Compressed Sensing are called Analog to Information Converters (AIC). The AICs proposed in the bibliography exploit the sparsity of the signal in a given domain, and therefore each architecture is specific for a class of signals. This thesis proposes a configurable AIC, based on known architectures, capable of acquiring signals from several classes, changing its configuration parameters. A computational model was developed to analyze the dynamic behavior of AIC and proposed hardware parameters, as well as the physical implementation of the proposed architecture. It was verified the adaptability of the proposed architecture from the obtained results, since it was possible to perform the acquisition of more than one class of signals.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-07T20:46:33Z No. of bitstreams: 1 WELLINSÍLVIO COSTA DOS SANTOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 10591682 bytes, checksum: 97299060f7fb8f9c7f837b25352da777 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-07T20:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINSÍLVIO COSTA DOS SANTOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 10591682 bytes, checksum: 97299060f7fb8f9c7f837b25352da777 (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 Capes Uma técnica baseada em análise de transitórios eletromagnéticos é proposta para identificar faltas de alta impedância (FAI) em redes de distribuição. O algoritmo dispensa conhecimento dos parâmetros dos alimentadores e faz uso da transformada wavelet discreta (TWD) para monitorizar fenômenos transitórios associados a distúrbios no sistema de distribuição. A metodologia proposta é avaliada através de simulações em um programa de transitórios eletromagnéticos (EMTP) em um sistema de 13,8 kV, que foi modelado a partir de dados de uma rede de distribuição brasileira real. Além de FAI, foram simulados outros tipos de distúrbios, tais como faltas de baixa impedância, chaveamentos de novas linhas e bancos de capacitores. Os resultados obtidos demonstraram que o método é capaz de detectar a perturbação logo após o seu início e distingui-la de outros distúrbios, além de proporcionar uma redução significativa da região de localização da FAI. An electromagnetic transient analysis-based technique is proposed to identify high impedance faults (HIF) in distribution networks. The algorithm dispenses knowledge of the feeder parameters and makes use of discrete wavelet transform (TWD) to monitor transient phenomena associated with disturbances in the distribution system. The proposed methodology is evaluated through simulations in an electromagnetic transient program (EMTP) in a 13.8 kV system, which was modeled from actual Brazilian distribution network data. Besides HIF, other types of disturbances were simulated, such as low impedance fault, and switching of lines and capacitor banks. Obtained results have shown that the method is able to detect the disturbance soon after its inception and distinguish it from other disorders, as well as providing a significant reduction in the region of its location for maintenance crews.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-01T14:15:29Z No. of bitstreams: 1 ELLOÁ BARRETO GUEDES COSTA - TESE PPGCC 2013..pdf: 53314941 bytes, checksum: 3758326a173b3852e098b78e3e03a1fc (MD5) Made available in DSpace on 2018-10-01T14:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELLOÁ BARRETO GUEDES COSTA - TESE PPGCC 2013..pdf: 53314941 bytes, checksum: 3758326a173b3852e098b78e3e03a1fc (MD5) Previous issue date: 2013-11-13 CNPq A Teoria da Informação Quântica é uma área de pesquisa a qual considera o estudo dos limites máximos possíveis para o processamento e transmissão da informação, considerando que esta última encontra-se representada de acordo com as leis da Mecânica Quântica. Uma das maneiras de contribuir com esta área de pesquisa é no desenvolvimento de contrapartidas quânticas para os conceitos da Teoria da Informação Clássica. Graças a esta abordagem é que foi proposta a Teoria da Informação Quântica Erro-Zero, a qual considera o uso e as condições para que canais quânticos ruidosos possam transmitir informação clássica sem erros de decodificação. Apesar da proposição desta teoria e dos progressos recentes, foi identificado que o conhecimento das potencialidades, limitações e aplicações desta teoria ainda é incipiente. Na tentativa de minimizar este problema, esta tese apresenta dois novos conceitos ligados à Teoria da Informação Quântica Erro-Zero: (i) a capacidade quântica de sigilo erro-zero; e a (ii) informação acessível erro-zero de fontes quânticas. Em relação à primeira contribuição, tem-se o estabelecimento das condições necessárias para enviar informação por canais quânticos ruidosos sem que haja erros de decodificação e com sigilo absoluto, identificando uma nova capacidade de canais quânticos, estabelecendo a relação desta capacidade com a Teoria dos Grafos e identificando as situações em que esta possui caracterização de letra isolada. A segunda contribuição trata da proposição de uma medida de informação sobre fontes quânticas, a qual mensura o potencial de decodificar, sem erros, estados quânticos emitidos por estas fontes. Obter esta medida é um problema análogo ao de calcular a capacidade erro-zero de canais clássicos equivalentes e não há medida equivalente na Teoria da Informação Erro-Zero Clássica. Os conceitos propostos colaboram para o desenvolvimento da Teoria da Informação Quântica Erro-Zero em termos teóricos e práticos, uma vez que é possível considerar implementações de ambas contribuições com tecnologia existente atualmente. Além disto, intersecções da Teoria da Informação Quântica Erro-Zero junto à Criptografia, Teoria dos Grafos e Ciência da Computação são identificadas. O estabelecimento de tais contribuições colabora diretamente para a resolução de um dos desafios da Teoria da Informação Quântica, o qual trata da determinação de limites para a classe de tarefas de processamento de informação que são possíveis considerando a utilização da Mecânica Quântica. Quantum Information Theory is a research area that investigates the limits of information processing and transmission considering the laws of Quantum Mechanics. The translation of concepts from Classical Information Theory is a widely known approach to contribute to Quantum Information Theory. Thanks to that, the Quantum Zero-Error Information Theory was proposed. This theory investigates the use and the conditions for classical information exchange through noisy quantum channels without decoding errors. Despite the recent developments, it wasidentified that the knowledge about its potentialities, limitations and applications is still incipient. In the attempt to minimize this problem, this thesis presents two new concepts related to the Quantum Zero-Error Information Theory: (i) the quantum zero-error secrecy capacity; and the (ii) zero-error quantum accessible information. Regarding the first contribution, there is the establishment of the required conditions to send information through quantum channels without decoding errors and with perfect secrecy. This proposal identifies a new capacity of quantum channels, enlightens its relation with Graph Theory, and shows the situations where this capacity has single-letter characterization. Regarding the second contribution, there is the proposal of a quantum information measurement which quantifies the error-free decoding ability of a quantum source. Obtaining such measurement is a problem equivalent to the one of determining the zero-erro capacity of an equivalent classical channel and for which there is no counterpart in Classical Zero-Error Information Theory. The concepts proposed collaborate to Quantum Zero-Error Information Theory in theoretical and practical ways, since it is possible to implement both of them using current technology. Moreover, intersections with Cryptography, Graph Theory and Computer Science were identified. These concepts contribute straightforwardly to the resolution of a challenge of Quantum Information Theory which is the determination of the limits for the tasks of information processing that can be accomplished considering the use of Quantum Mechanics.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T19:50:34Z No. of bitstreams: 1 CHRISTIANE FERREIRA LEMOS LIMA - TESE PPGEE 2013..pdf: 5704501 bytes, checksum: da700470760daace1ac791c6514082a3 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-13T19:50:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CHRISTIANE FERREIRA LEMOS LIMA - TESE PPGEE 2013..pdf: 5704501 bytes, checksum: da700470760daace1ac791c6514082a3 (MD5) Previous issue date: 2013-04-19 Capes Este trabalho de tese tem como objetivo principal apresentar um novo esquema, direcionado à proteção de sistemas computacionais contra a ocorrência de invasões, fazendo uso de códigos corretores de erros e de medidas de informação. Para isto, considera-se que a identificação de diferentes tipos de ataques a uma rede de computadores pode ser vista como uma tarefa de classificação multiclasses, por envolver a discriminação de ataques em diversos tipos ou categorias. Com base nessa abordagem, o presente trabalho apresenta uma estratégia para classificação multiclasses, baseada nos princípios dos códigos corretores de erros, tendo em vista que para cada uma dasM classes do problema proposto é associada a um conjunto de palavras códigos de comprimento igual a N, em que N é o número de atributos, selecionados por meio de medidas de informação, e que serão monitorados por dispositivos de software, aqui chamados de detectores de rede e detectores dehost. Nesta abordagem, as palavras código que formam uma tabela são restritas a um sub-código de um código linear do tipo BCH (Bose-ChaudhuriHocquenghem), permitindo que a etapa de decodificação seja realizada, utilizando-se algoritmos de decodificação algébrica, o que não é possível para palavras código selecionadas aleatoriamente. Nesse contexto, o uso de uma variante de algoritmo genético é aplicado no projeto da tabela que será utilizada na identificação de ataques em redes de computadores. Dentre as contribuições efetivas desta tese, cujas comprovações são demonstradas em experimentos realizados por simulação computacional, tem-se a aplicação da teoria da codificação para a determinação de palavras código adequadas ao problema de detectar intrusões numa rede de computadores; a determinação dos atributos por meio do uso de árvores de decisão C4.5 baseadas nas medidas de informação de Rényi e Tsallis; a utilização de decodificação algébrica, baseado nos conceitos de decodificação tradicional e na decodificação por lista. The thesis’s main objective is to present a scheme to protect computer networks against the occurrence of invasions by making use of error correcting codes and information measures. For this, the identification of attacks in a network is viewed as a multiclass classification task because it involves attacks discrimination into various categories. Based on this approach, this work presents strategies for multiclass problems based on the error correcting codes principles, where eachM class is associated with a codeword of lengthN, whereN is the number of selected attributes, chosen by use of information measures. These attributes are monitored by software devices, here called network detectors and detectors host. In this approach, the codewords that form a codewords table are a sub-code of a BCH-type linear code. This approach allows decoding step to be performed using algebraic decoding algorithms, what is not possible with random selected codewords. In this context, the use of a variant of genetic algorithm are applied in the table-approach design to be used in attacks identification in networks. The effective contributions of this thesis, demonstrated on the cientific experiments, are: the application of coding theory to determine the appropriate code words to network intrusion detection; the application of C4.5 decision tree based on information measurements of Rényi and Tsallis for attributes selection; the use of algebraic decoding, based on the concepts of the traditional decoding and list decoding techniques.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSantiago.pdf: 606719 bytes, checksum: 38e30569276229fb74710b61a35a4dad (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 Like a classical computer, a quantum computer would be affected by errors. Those need to be identified and corrected, so we need quantum error correcting codes. In this work, we study the Codeword Stabilized Quantum Codes (CWS codes) a generalization of the stabilizers quantum codes. First, we make a detailed description, with a new approach of the results about CWS codes on systems with more than one level (qudits). We make clear what results are correct in general and what results are correct only for qubits, qupits (prime number of levels) or what are correct for graph-states. We also show a new result that relates CWS codes with stabilizer codes generalizing the results found in the literature. After that, but only for qubits and CWS codes in a standard form, we also show new results on the kind of observables we may use to identify the errors in a CWS code. We create than a procedure to find these observables. Those observables not always suffices to identify the error, but when they do, the procedure to identify the errors is made in an efficient way. Em um computador quântico, da mesma forma que em um computador clássico, a informação está sujeita a erros que precisam ser detectados e corrigidos, de onde surge a necessidade dos códigos quânticos de correção de erros. Neste trabalho estudamos os códigos CWS (Codeword Stabilized quantum codes) que generalizam os códigos estabilizadores. Primeiramente, descrevemos detalhadamente os códigos CWS sobre sistemas quânticos de mais de um nível (qudits) a partir de uma nova abordagem. Deixamos claro quais resultados valem em geral e quais valem apenas para qubits, qupits (sistemas com número primo de níveis) e quais valem no caso do código CWS ser baseado em um estado-grafo. Apresentamos também um novo resultado que relaciona códigos CWS com códigos estabilizadores generalizando os resultados presentes na literatura. Posteriormente, caracterizamos um tipo de operador de medida para códigos CWS para qubits. Criamos então um procedimento para buscar estes operadores, que nem sempre são suficientes para identificar o erro ocorrido, mas quando são, o fazem de forma eficiente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Modern wireless systems employ adaptive techniques to provide high throughput while observing desired coverage, Quality of Service (QoS) and capacity. An alternative to further enhance data rate is to apply cognitive radio concepts, where a system is able to exploit unused spectrum on existing licensed bands by sensing the spectrum and opportunistically access unused portions. Techniques like Automatic Modulation Classification (AMC) could help or be vital for such scenarios. Usually, AMC implementations rely on some form of signal pre-processing, which may introduce a high computational cost or make assumptions about the received signal which may not hold (e.g. Gaussianity of noise). This work proposes a new method to perform AMC which uses a similarity measure from the Information Theoretic Learning (ITL) framework, known as correntropy coefficient. It is capable of extracting similarity measurements over a pair of random processes using higher order statistics, yielding in better similarity estimations than by using e.g. correlation coefficient. Experiments carried out by means of computer simulation show that the technique proposed in this paper presents a high rate success in classification of digital modulation, even in the presence of additive white gaussian noise (AWGN) Os modernos sistemas de comunicação sem fio empregam, frequentemente, técnicas adaptativas para proporcionar uma alta taxa de transmissão, enquanto asseguram qualidade de serviço (QoS) e abrangência de cobertura. Estudos recentes têm mostrado que esses sistemas podem se tornar ainda mais eficientes com a incorporação de técnicas de inteligência artificial e de conceitos de rádio definido por software. Os sistemas que seguem essa linha, conhecidos como Sistemas de Rádio Cognitivo, podem idealmente explorar de forma dinâmica e oportunística porções do espectro de frequências não utilizadas, conhecidas como buracos espectrais, com o objetivo de prover altas taxas de transmissão de dados com elevada confiabilidade e disponibilidade de serviço. A Classificação Automática de Modulação (AMC) seria uma habilidade muito útil nesses sistemas. Normalmente, as técnicas de AMC utilizam alguma forma de pré-processamento do sinal que pode introduzir um alto custo computacional ou necessitar de suposições fortes, e até mesmo imprecisas, sobre o sinal recebido. Este trabalho propõe o uso direto de uma medida de similaridade, baseada na Teoria da Informação, conhecida como coeficiente de correntropia, para extrair informações estatísticas de ordem elevada do sinal, com o objetivo de reconhecer automaticamente o formato de modulações digitais. Experimentos realizados por meio de simulação computacional demonstram que a técnica proposta neste trabalho apresenta uma alta taxa de sucesso na classificação de modulações digitais, mesmo na presença de ruído aditivo gaussiano branco (AWGN)

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T16:22:35Z No. of bitstreams: 1 WASHINGTON CÉSAR DE ALMEIDA COSTA - TESE PPGEE 2012..pdf: 6463355 bytes, checksum: 40d8703ef8a6dd3ef05acde3025cf628 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-13T16:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WASHINGTON CÉSAR DE ALMEIDA COSTA - TESE PPGEE 2012..pdf: 6463355 bytes, checksum: 40d8703ef8a6dd3ef05acde3025cf628 (MD5) Previous issue date: 2012-11-09 Patologias na laringe podem afetar a qualidade vocal, prejudicando a comunicação humana. As técnicas objetivas tradicionais para o diagnóstico dessas patologias fazem uso de exames considerados invasivos, causando certo desconforto ao paciente. Análise acústica, utilizando técnicas de processamento digital de sinais de voz, pode ser utilizada para o desenvolvimento de ferramentas não invasivas de auxílio ao diagnóstico de patologias laríngeas. A precisão do diagnóstico, contudo, depende da escolha das características e parâmetros da fala que melhor representem a desordem vocal provocada por uma determinada patologia. Este trabalho trata da caracterização e da classificação de sinais de vozes saudáveis e vozes afetadas por diferentes patologias laríngeas (edema, paralisia e nódulos nas pregas vocais), por meio da análise dinâmica não linear (e teoria do caos), como também por meio da análise de quantificação de recorrência. No processo de caracterização é investigado, por meio de testes estatísticos, o potencial de cada característica em discriminar os tipos de sinais de voz considerados. Para a classificação é empregada a técnica de análise discriminante com as funções linear ou quadrática, com validação cruzada, sendo considerado um intervalo de confiança de 95% para as médias das taxas de acuraria do classificador. A partir da combinação de características dos conjuntos das medidas de análise não linear (MNL) e das medidas de quantificação de recorrência (MQR), as médias da taxa de acurácia obtidas variaram nos intervalos de confiança: [95,44%; 100%) para a classificação entre vozes saudáveis e patológicas; [94,75%; 100%] entre vozes saudáveis e afetadas por edema, e entre saudáveis e nódulos. Para a classificação entre saudável e paralisia, obteve-se uma acurácia de 100% . Também são avaliados os efeitos do uso de vetores híbridos formados por características MNL, MQR e coeficientes extraídos da análise preditiva linear (LPC). Neste caso. as taxas de acurácia variaram nos intervalos de confiança: [95,02%; 97,62%] na discriminação entre vozes afetadas por paralisia e edema; [98,29%; 99,93%] para paralisia versus nódulos e [97,98%; 99,84%] para edema versus nódulos. Os resultados encontrados indicam que o método utilizado é promissor, podendo ser empregado no desenvolvimento de uma ferramenta computacional para apoio ao diagnóstico de patologias laríngeas. Laryngeal pathologies may affect the voice quality, harniing human communication. The traditional objective techniques for diagnosing these pathologies make use of exams, considered invasive, causing discomfort to the patient. Acoustic analysis, using digital speech signal processing techniques. can be used for the development of non-invasive tools in order to aid laryngeal diseases diagnosis. The accuracy of diagnosis, however. depends on the choice of parameters and the speech characteristics diat better represent the voice disorder caused by a given pathology. This work deals with the characterization and classification of healthy voice signals and voices affecied by different laryngeal diseases (edema, paralysis and vocal fold nodules), by means of nonlinear dynamic analysis (and chãos theory) as well as recurrence quantification analysis. In the characterization process, the potential of each feature is investigated to discriminate the types of voice signals considered, by means of statistical tests. For the classification, the technique of discriminam analysis is employed with linear or quadratic functions, with cross-validation. A 95% confidence levei was considered for the average of accuracy rates of the classifier performance. From the feature combination of the set of nonlinear analysis measures (MNL) and the quantification recurrence measures (MQR). the average of accuracy rates varied in the following confidence intervals: [95.44%; 100%] for healthy and pathologícal classification: [94.75%; 100%] between healdiy and edema voices, and also between healthy and nodules. The accuracy rate was 100% between healthy and paralysis. We also evaluated the effects of using hybrid vectors formed by MNL, MQR and linear predictive coding (LPC) coefficients. In this case, the accuracy rates ranged in the confidence intervals: [95.02%; 97.62%] in the paralysis versus edema voices discrimination; [98.29%; 99.93%] for paralysis versus nodules and [97.98%; 99.84%] for edema versus nodules. Obtained results indicate that the used method is promising and it can even be used to develop a computational tool to support diagnosis of laryngeal diseases.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-06T19:17:03Z No. of bitstreams: 1 HERON ARAGÃO MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 15948168 bytes, checksum: e445512265f530700a45c3924f68aa02 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-06T19:17:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HERON ARAGÃO MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 15948168 bytes, checksum: e445512265f530700a45c3924f68aa02 (MD5) Previous issue date: 2012-05-31 Com o avanço da nanotecnologia, a computação quântica tem recebido grande destaque no meio científico. Utilizando os fundamentos da mecânica quântica, têm sido propostos diversos algoritmos quânticos. E, até então, os mesmos têm apresentado ganhos significativos com relação às suas versões clássicas. Na intenção de poder ser verificada a eficiência dos algoritmos quânticos, diversos simuladores vêm sendo desenvolvidos, visto que a confecção de um computador quântico ainda não foi possível. Há duas grandes vertentes de simuladores: os simuladores por software e os simuladores por hardware, chamados de emuladores. Na primeira classe se encontram os programas desenvolvidos em um computador clássico, procurando implementar os fundamentos da mecânica quântica, fazendo uso das linguagens de programação clássicas. Na segunda, são utilizados recursos que não estejam vinculados à plataforma do computador clássico. Dentre os emuladores, particularmente, estudos têm sido realizados fazendo uso de hardware dedicado (mais especificamente, FPGAV). O presente trabalho propõem a verificação da real utilidade da plataforma FPGA, com a intenção de se desenvolver um emulador universal, que permita a emulação de qualquer classe de circuitos, e que os mesmos possam ser implementados com um maior número de q-bits em relação aos circuitos tratados nos trabalhos anteriores. With the progress of nanotechnology, quantum computing has received great emphasis in scientific circles. Using the basis of quantum mechanics, different quantum algorithms have been proposed. And so far, they have presented significant gains with respect to its classic versions. In order to verify the efficiency of quantum algorithms, several simulators have been developed, since the construction of a quantum computer is not yet possible. There are two major classes of simulators, simulators via software and via hardware. The latter being also called emulators. In the first class, programs are developed in a classical computer, attempting to implement the fundamentais of quantum mechanics, making use of classic programming languages. In the second, resources are used that are not related to the classic computer platform. Among the emulators, in particular, studies have been made using dedicated hardware (more specifically, FPGA's2). The present work proposes the use of the FPGA boards in emulation of quantum circuits aiming a gain scale in relation to the alternatives presented so far. The present work proposes checking the usefulness of the FPGA with the intention of developing an universal emulator that is able to emulate any type of circuit, and that they can be implemented with a larger number of q-bit in respect to the circuits treated in the previous works.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-01-17T17:35:24Z No. of bitstreams: 1 GILSON OLIVEIRA DOS SANTOS - TESE PPGEE 2012..pdf: 1202817 bytes, checksum: 69e2902d72554fcc980e1871022f1d58 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-17T17:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GILSON OLIVEIRA DOS SANTOS - TESE PPGEE 2012..pdf: 1202817 bytes, checksum: 69e2902d72554fcc980e1871022f1d58 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 Capes Computational errors and quantum erasures are the types of changes that may occur naturally due to the interaction between quantum systems and the environment. The aim of this thesis is to propose a code capable of performing the information protection against the occurrence of these types of changes. To do this,first we solve the problem of finding an explicit construction that performs efficiently the calculation of the error syndrome for the quantum graphs codes (QGC’s). This was achieved by means of an adjustment of the inverse quantum Fourier transform. With this, we present a detailed description of the decoding operation for non-degenerate QGC’s. After that, we introduce an improvement of the code given by Yanget al. [JETP Letters 79 (2004)] to characterize a scheme able to protect the information against the occurrence of multiple quantum erasures using Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states. The technique developed in this scheme allows to protectk-qubit (k≥3) information against the occurrence oft =k/2 quantum erasures. The proposed scheme makes use of(t+1) redundant blocks and has the restriction that each erasure must occur in different blocks. Aiming to fulfill the goals of this thesis, we propose a concatenation scheme in which the external code is a quantum error-correcting code and the internal code is quantum erasure-correcting code that does not perform measurements. If the requirements of this construction are met, the resulting concatenated code protects the information against the occurrence of computational errors and quantum erasures. Finally, we illustrate the results obtained in this work by means of an example in which one qbit of information is protected against the occurrence of two erasures and one computational error. Erros computacionais e apagamentos quânticos são tipos de alterações que podem ocorrer naturalmente devido a interação entre os sistemas quânticos e o ambiente. O objetivo desta tese é propor um código capaz de realizar a proteção da informação contra a ocorrência desses tipos de alterações. Para tanto, primeiramente resolveu-se o problema de encontrar uma construção explícita que realize, de maneira eficiente, o cálculo da síndrome de erro para os códigos grafos quânticos (CGQ’s). Isso foi conseguido mediante adaptação da transformada de Fourier quântica inversa. Com isso, apresentou-se uma descrição detalhada da operação de decodificação para os CGQ’s não-degenerados. Em seguida, realizou-se o aprimoramento do código introduzido por Yang et al. [JETP Letters 79 (2004)] para caracterizar um esquema capaz de proteger a informação contra a ocorrência de múltiplos apagamentos quânticos utilizando-se estados Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ), que são estados maximamente emaranhados. A técnica desenvolvida neste esquema permite proteger k-qubit (do inglês, quantum bit) de informação, sendok ≥ 3, contra a ocorrência det =k/2 apagamentos quânticos. O esquema proposto faz uso de(t+1) blocos redundantes e possui a restrição de que cada apagamento deve ocorrer em blocos distintos. Visando cumprir o objetivo desta tese, propôs-se um esquema de concatenação em que o código externo é um código corretor de erros computacionais e o código interno é um código corretor de apagamentos quânticos que não realiza medição. Se esta construção for respeitada, o código concatenado resultante protege a informação contra a ocorrência de erros computacionais e de apagamentos quânticos. Por fim, os resultados obtidos são ilustrados por meio de um exemplo em que um qubit de informação é protegido contra a ocorrência de dois apagamentos e um erro computacional.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-01T16:46:31Z No. of bitstreams: 1 ELLOÁ BARRETO GUEDES DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 1433883 bytes, checksum: fb9fa0561b94ab2b495915f5f377c364 (MD5) Made available in DSpace on 2018-10-01T16:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELLOÁ BARRETO GUEDES DA COSTA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 1433883 bytes, checksum: fb9fa0561b94ab2b495915f5f377c364 (MD5) Previous issue date: 2011-03-25 Este trabalho apresenta um ataque quântico de comprometimento permanente ao gerador pseudo-aleatório de Blum-Micali. A segurança deste gerador, classificado como criptograficamente seguro, baseia-se na hipótese de intratabilidade do problema do logaritmo discreto perante a Computação Clássica. O ataque proposto faz uso do algoritmo quântico de busca em conjunto com o algoritmo quântico para o logaritmo discreto para comprometer a imprevisibilidade do gerador, recuperando todas as saídas passadas e futuras do mesmo. O presente trabalho também descreve generalizações deste ataque que o adequam a uma gama mais vasta de geradores, incluindo geradores da Construção de Blum-Micali e geradores com múltiplos predicados difíceis. Tais generalizações também abrangem a realização de ataques em situações adversas, por exemplo, quando o adversário captura bits não consecutivos ou quando há menos bits que o requerido. Comparado à sua contrapartida clássica, o algoritmo quântico proposto nesse trabalho possui um ganho quadrático em relação à recuperação do representante do estado interno do gerador, seguido de um ganho superpolinomial na obtenção dos demais elementos do estado interno. Estes resultados caracterizam ameaças,elaboradas com Computação Quântica, contra a segurança de geradores utilizados em diversas aplicações criptográficas. This dissertation presents a quantum permanent compromise attack to the Blum-Micali pseudorandom generator. The security of this generator, classified as cryptographically secure, is based on the hypothesis of intractability of the discrete logarithm problem in Classical Computing. The proposed attack is based on the quantum search algorithm jointly with the quantum discrete logarithm procedure and aims to compromise the unpredictability of the referred generator, recovering all of its past and future outputs. This work also describes generalizations that enables attacks to generators from the Blum-Micali construction and also to generators with multiple hard-core predicates. Such generalizations also allow attacks when the adversary intercepts non-consecutive bits or when there are less bits than required. Compared to its classical counterpart, the proposed algorithm has a quadractic speedup regarding the retrieval of the representant of the generator’s internal state followed by a super polynomial speedup regarding the obtention of the entire generator’sinternalstate. These results represent menaces of the Quantum Computing paradigm against the security of pseudorandom generators adopted in many real-world cryptosystems.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-28T12:32:42Z No. of bitstreams: 1 MARCUS VINICIUS CORRÊA RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2963502 bytes, checksum: 554cc00e8a64b3cfe818d422cadc88b1 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-28T12:32:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCUS VINICIUS CORRÊA RODRIGUES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2963502 bytes, checksum: 554cc00e8a64b3cfe818d422cadc88b1 (MD5) Previous issue date: 2010-09-10 Do mesmo modo que em outras tecnologias de computação pervasiva (por exemplo, o reconhecimento facial, telefones celulares), a mesma facilidade de uso e difusão que faz a tecnologia de identificação por rádio frequência (RFID) tão revolucionária, também oferece oportunidades sem precedentes para o roubo, rastreamento secreto e perfil comportamental. Assim, os aspectos de segurança e privacidade da tecnologia RFID estão se tornando cada vez mais importantes. Neste trabalho é analisado um esquema de privacidade contra adversários passivos baseado na modulação aleatória da mensagem ao invés de modelos criptográficos clássicos para dispositivos sem fio de baixo custo, tais como etiquetas RFID. A ideia deste esquema é tornar o adversário em desvantagem em relação ao canal de comunicação leitor-etiqueta, por exemplo, reduzindo sua relação sinal ruído. O esquema analisado utiliza um gerador pseudo-aleatório (pseudo-randomgeneration-RG) para escolher aleatoriamente uma base ortogonal de modulação da transmissão. A semente do PRG é a chave secreta gerada a partir da discussão pública em ambiente ruidoso pelo protocolo de Chabanne e Fumaroli para etiquetas RFID. Uma contribuição deste trabalho foi analisar o quanto o canal do adversário é prejudicado em relação ao canal dos usuários autênticos. Assumindo um cenário caracterizado por um adversário que possui o número de receptores igual ao número de bases usadas, foi identificada uma falha de segurança. Buscando resolver esta falha, outra contribuição deste trabalho foi propor dois novos esquemas. O primeiro utiliza dois PRGs; um para modulação aleatória e outro para cifrar a mensagem. O segundo esquema utiliza um único PRG para modulação aleatória e cifragem da mensagem. As other pervasive computing technologies (as facial recognition, mobile phones, etc.), the same ease-of-use and dissemination that make Radio-Frequency Identification (RFID) so revolutionary also opens the possibility for theft, covert tracking and behavioral profiling. In face of these vulnerabilities, the request for security and privacy are of major importance for the RFID. In this work we analyze a privacy scheme against passive adversaries based on random modulation of message in stead of classical cryptographic models for low cost wireless devices, such as an RFID tag. The main idea of this scheme is to deny the eavesdropper channel by reducing his signal-to-noise ratio, for instance. The analyzed scheme makes use of a pseudorandom generator to choose a basis of orthogonal modulation transmission. The seed of the PRG is the secret key generated from the public discussion in a noisy environment by protocol proposed by Chabanne and Fumaroli for low cost RFID tags. A contribution of this work was to analyze how much the canal of the adversary is wronged in relation to the canal of the authentic users. Assuming a scenario characterized by an adversary who has the number of receivers equals the number of bases used , a security flaw was identified. Seeking to resolve this flaw, another contribution of this work was to propose two new schemes. The first one uses two PRGs; one for random modulation and other to encrypt the message. The second scheme uses a single PRG to random modulation and encryption of the message.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-04-23T17:25:12Z No. of bitstreams: 1 RUBEM JOSÉ VASCONCELOS DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1045964 bytes, checksum: 58150eaad8a3f62463a80a4f74f6ed40 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-23T17:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RUBEM JOSÉ VASCONCELOS DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1045964 bytes, checksum: 58150eaad8a3f62463a80a4f74f6ed40 (MD5) Previous issue date: 2010-06-18 Amostragem Compressiva é um recente campo de estudo que deu origem a um conjunto de ferramentas matemáticas que exploram esparsidade de um sinal em algum domínio para realizar amostragem abaixo da taxa de Nyquist sem distorção ou com distorção controlada. Este trabalho propõe o uso desta nova técnica para a compressão de sinais de áudio antes mesmo de passar para o domínio digital. Foram comparados e avaliados diferentes tiposde base de esparsidade baseadas em transformadas e de amostragem sob a medida objetiva de avaliação da qualidade perceptual PEAQ. O sistema proposto é baseado na Transformada Discreta do Cosseno Modificada como domínio de esparsidade e a reconstrução do sinal por minimização da norma l1. O sistema proposto tem como características baixa complexidade e universalidade no codificador, que pode ser implementado por hardware, tornando o mesmo atrativo para aplicações com limitação de hardware. Tal sistema foi comparado com outros mecanismos de compressão. Compressive sampling is a new framework that exploits sparsity of a signal in a transform domain to perform sampling below the Nyquist rate. In this work, we propose and study a new technique for lossy audio compression of real, non-sparse audio signals. The method is based on the Modified Discrete Cosine Transform as a sparse basis and on l-1 norm optimization for signal reconstruction. We evaluate audio compression perceptual quality with the objective measure PEAQ. The proposed method has low computational complexity, universality and can be implemented in hardware on the encoder side, making it attractive to applications with hardware limitations as wireless sensor networks.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T19:33:13Z No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-20T19:33:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTOVÃO MÁCIO DE OLIVEIRA LIMA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 2095765 bytes, checksum: 1c2232fd0f1557df7308e04bad6426c2 (MD5) Previous issue date: 2010-06-09 Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um leiaute de uma nova arquitetura de multiplicador em corpos finitos baseada no multiplicador de Mastrovito. Tal arquitetura tem como unidades de processamento as portas de limiar linear, que é o elemento básico de uma rede neural discreta. As redes neurais discretas implementadas com portas de limiar linear permitem reduzir a complexidade de certos circuitos antes implementados com lógica tradicional (Portas AND, OR e NOT). Com isso, a idéia de estender o uso de portas de limiar linear em operações aritméticas em corpos finitos se torna bastante atraente. Assim, para comprovar de forma prática, a eficiência das portas de limiar linear, a arquitetura de um multiplicador em GF(24), proposta em (LIDIANO - 2000), foi implementada utilizando as ferramentas de desenho de leiaute de circuito integrado da Mentor Graphics®. Os resultados da simulação do leiaute do circuito integrado do multiplicador em GF(24) são apresentados. Os mesmos indicaram um desempenho abaixo do esperado, devido a complexidade espacial do multiplicador em GF(2n) com 4=n não ser suficiente para que as vantagens da implementação com portas de limiar linear sejam visualizada. This dissertation describes the development of a layout of new multiplication architecture in Galois field based on the Mastrovito multiplier. The processing unit of this new architecture is a threshold logic gate, which is a basic element of a discrete neural network. The discrete neural network built with threshold logic gates allow reduce de complexity of a certain circuits once built using traditional boolean gates (AND, OR and NOT). Therewith, the idea of extending the advantages of the threshold logic gates for arithmetic operations in Galois field to become very attractive. Thus, to confirm into practice form, the advantages of the threshold logic gates, a multiplier architecture in GF(24), proposed in (LIDIANO - 2000), was implemented using the integrated circuit layout tools of Mentor Graphics®. The results from simulations of the layout of multiplier in GF(24) are presented. These results indicated a low performance, due to the space complexity of GF(2n) multiplier with n = 4 is not enough for show the advantages of the multiplier implementation with threshold logic gates.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesisMarquezino.pdf: 1984026 bytes, checksum: aab2f346b43ad780233318adb7219d76 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico Quantum computing is a model of computation based on the laws of quantum mechanics, which can be used to develop faster algorithms. The development of efficient quantum algorithms, however, is a highly challenging task. A recent successful approach is the use of quantum walks. In this work, we have studied the quantum walk on the hypercube, obtaining the exact stationary distribution and analyzing properties of its mixing time both in the ideal and in the noisy set-ups, with noise generated by broken links. We have also studied the walk in a two-dimensional grid, where we have obtained its stationary distribution analytically and have explored the relation between mixing time and the complexity of the search algorithm for this graph. We have developed a computational tool for numerical simulation of quantum walks in one- and two-dimensional grids with several boundary conditions. Finally, we have studied some algorithms for search on graphs and have numerically analyzed the impact of decoherence over their performances. A computação quântica é um modelo computacional baseado nas leis da mecânica quântica, que pode ser utilizado para desenvolver algoritmos mais eficientes que seus correspondentes clássicos. O desenvolvimento de algoritmos quânticos eficientes, no entanto, é uma tarefa altamente desafiadora. Uma abordagem recente que vem se mostrando bem-sucedida é a utilização de caminhadas quânticas. Neste trabalho, estudamos a caminhada quântica no hipercubo, calculando analiticamente sua distribuição estacionária e analisando propriedades de seu mixing time, tanto na situação ideal como na situação com descoerência gerada por ligações interrompidas. Também estudamos a caminhada na malha bidimensional, calculando sua distribuição estacionária analiticamente e explorando a relação entre o mixing time e a complexidade do algoritmo de busca nesse grafo. Desenvolvemos uma ferramenta computacional para simulação numérica de caminhadas quânticas em malhas uni- e bidimensionais com diversas condições de contorno. Finalmente, estudamos alguns algoritmos de busca em grafos e analisamos numericamente o impacto que a descoerência exerce sobre seus desempenhos.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T16:42:54Z No. of bitstreams: 1 EWALDO EDER CARVALHO SANTANA - TESE PPGEE 2009..pdf: 5646465 bytes, checksum: d83cd716193f68815a22b066836f3ae6 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-14T16:42:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EWALDO EDER CARVALHO SANTANA - TESE PPGEE 2009..pdf: 5646465 bytes, checksum: d83cd716193f68815a22b066836f3ae6 (MD5) Previous issue date: 2009-11-06 Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de uma rede neuronial com aprendizagem não supervisionada, para modelar a organização topográfica do córtex visual primário. Para isto, estuda-se o comportamento dos campos receptivos do córtex visual primário(V1), e, para o modelamento da rede utilizam-se os conceitos de divergência local e de interação entre neurônios vizinhos, bem como da característica de não linearidades dos neurônios. Para treinamento da rede desenvolveu-se um algoritmo de ponto fixo. In this work it is proposed an unsupervised neural network model, which seems biologically plausible in modeling the primary visual cortex (V1). It is, also, studied de behavior of the receptive fields of V1. In order to modeling the net it was used the concepts of local discrepancy and interactions between neighbor neurons, as well the non-linearity characteristics of neurons. It was designed a fixed-point algorithm to train the neural network.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-04-23T17:49:16Z No. of bitstreams: 1 WELLINGTON PINHEIRO SANTOS - TESE PPGEE 2009..pdf: 4834391 bytes, checksum: 2ca3ed909a0194a46d7de5dcf65759bc (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-23T17:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINGTON PINHEIRO SANTOS - TESE PPGEE 2009..pdf: 4834391 bytes, checksum: 2ca3ed909a0194a46d7de5dcf65759bc (MD5) Previous issue date: 2009-09-28 A análise de imagens multiespectrais é um campo relativamente promissor, com plicações em diversas áreas, como sensoriamento remoto e imagens médicas. A Biologia, a Psicologia e as Ciências Sociais estão intrinsecamente ligadas aos fundamentos do desenvolvimento de métodos e algoritmos em Inteligência Computacional, como se pode facilmente notar em estratégias como algoritmos genéticos, programação evolucionária e otimização por enxame de partículas. Contudo, a Filosofia ainda parece ser considerada uma forma de conhecimento enigmática, apesar do poder de generalização e da natureza sistemática de seus métodos investigativostais como a dialética. Uma premissa fundamental deste trabalho é que a Filosofia pode ser considerada também uma fonte de inspiração. Neste trabalho é proposto um classificador não supervisionado baseado na dialética como definida por Hegel e a escola filosófica da Filosofia da Práxis, como fim de classificar imagens multiespectrais sintéticas de ressonância magnética. Neste trabalho é demonstrado que esse classificador pode alcançar resultados equivalentes àqueles obtidos pelos mapas auto-organizados de Kohonen. Também neste trabalho foram construídos novos métodos de otimização baseados na dialética: uma versão dita canônica e outra versão baseada na aplicação do Princípio da Máxima Entropia. Esses métodos foram avaliados usando funções de teste e aplicados à otimização do classificador k-médias segundo índices de validade de agrupamento, atingindo bons resultados quando comparados com o k-médias canônico. Os métodos dialéticos de classificação foram também empregados em dois estudos de caso: um deles envolvendo o estudo do progresso da doença de Alzheimer, e o outro abordando a detecção de regiões ativadas em imagens funcionais, mostrando que o classificador dialético pode atingir bons resultados quando o número inicial de classes é desconhecido. Multispectral image analysis is a relatively promising field of research with applications in several areas, such as remote sensing and medical imaging. Biology, Psychology and Social Sciences are intrinsically connected to the very roots of the development of algorithms and methods in Computational Intelligence, as it is easily seen in approaches like genetic algorithms, evolutionary programming and particle swarm optimization. However, Philosophy appears to be still considered a sort of enigmatic knowledge, despite the power of generalization and the systematic nature of investigative methods like dialectics. Here we claim that Philosophy can be also considered as a source of inspiration. In this work we propose a new non-supervised classifier based on dialectics as defined by Hegel’s works and the philosophical school of the Philosophy of Praxis, to classify synthetic multispectral magnetic resonance images. This work proved that such a classifier can reach results as good as those obtained by Kohonen’s self-organized networks. Herein this work we also generated new optimization methods based on dialectics: a canonical version and a version based on the Principle of Maximum Entropy. These methods were evaluated using benchmark functions and applied to optimize k-means clusters according to cluster validity indexes, getting good results when compared with canonical k-means. Dialectical classification was also performed in two case studies, involving the study of the progress of Alzheimer’s disease and detection of activated areas in functional imaging, demonstrating that the dialectical classifier can get good classification results when the initial number of classes is unknown.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-22T10:30:25Z No. of bitstreams: 1 ELINE ALVES SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 1346289 bytes, checksum: a0f9ecceb1f33556db4b7872a2522ac2 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-22T10:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELINE ALVES SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 1346289 bytes, checksum: a0f9ecceb1f33556db4b7872a2522ac2 (MD5) Previous issue date: 2009-04 Redes de sensores sem fio são em geral compostas de uma grande quantidade de nós sensores distribuídos em uma determinada região com o objetivo de detectar e transmitir uma característica física do ambiente. Em um problema de classificação distribuída baseada nas observações de nós sensores, cada nó sensor com base em sua observação envia sua decisão a um nó sensor (centro de fusão) responsável por tomar a decisão final por uma das possíveis classes. As decisões enviadas pelos n´os sensores podem ser corrompidas por ruído, uma alternativa para minimizar este problema é utilizar códigos corretores de erro. Em trabalhos anteriores foi proposto um sistema de classificação distribuída utilizando códigos corretores de erro em que para cada uma das M classes ou hipóteses foi associada uma palavra código de comprimento igual a N, em que N é o número de sensores, e cada sensor envia apenas um símbolo da palavra código associada à hipótese por ele observada. Para esta abordagem as palavras códigos foram sido obtidas por uma busca aleatória entre todas as palavras de tamanho N. Neste trabalho propõe-se o uso de códigos de blocos lineares para obtenção das M palavras código, mais especificamente códigos BCH (Bose, Chaudhuri e Hockquegueim). Esta abordagem permite que a decodificação seja feita utilizando-se algoritmos de decodificação algébrica bem conhecidos. Em particular, com esta nova abordagem é possível evitar uma decodificação exaustiva através do uso de tabela, necessária em trabalhos anteriores, quando o número de hipóteses é muito grande,o que não é possível para palavras código selecionadas aleatoriamente. Foi mostrado através de simulações que esta abordagem baseada no BCH apresenta um desempenho similar à abordagem anterior. Wireless sensor networks are usually composed of a large number of sensor nodes densely deployed to monitor an environment. In a distributed classification problem, each sensor node sends, based on its observation, a decision to the sensor node (fusion center) responsible for making the final classification decision. The decisions transmitted by the sensor nodes may be corrupted by noise, an alternative is to use error correcting codes. In previous works, a distributed classification fusion approach using error correcting codes has been proposed, where each one of the M classes or hypotheses is associated to a codeword with blocklength N, where N is the number of sensor nodes, each sensor node sends only a symbol of the codeword associated with the hypothesis that corresponds to its observation. In this approach the codewords are obtained by random search in the set of binary strings of length N, where N is the number of sensors. In this work it is proposed the use of classical block codes, more specifically BCH (Bose, Chaudhuri e Hockquegueim) codes, to obtain these codewords. The proposed approach allows tailoring decoding algorithms supported by well known algebraic decoding algorithms. In particular, with the new approach it is possible to avoid a massive table look-up-based decoding for a large number of hypotheses, what cannot be achieved with random selected codewords. It is showed by simulation that algebraic code-based classification performance is similar to the performance of previous random search-based classification.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-01T21:11:37Z No. of bitstreams: 1 REX ANTONIO DA COSTA MEDEIROS - TESE PPGEE 2008..pdf: 1089371 bytes, checksum: ea0c95501b938e0d466779a06faaa4f6 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-01T21:11:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REX ANTONIO DA COSTA MEDEIROS - TESE PPGEE 2008..pdf: 1089371 bytes, checksum: ea0c95501b938e0d466779a06faaa4f6 (MD5) Previous issue date: 2008-05-09 Nesta tese, a capacidade erro-zero de canais discretos sem memória é generalizada para canais quânticos. Uma nova capacidade para a transmissão de informação clássica através de canais quânticos é proposta. A capacidade erro-zero de canais quânticos (CEZQ) é definida como sendo a máxima quantidade de informação por uso do canal que pode ser enviada através de um canal quântico ruidoso, considerando uma probabilidade de erro igual a zero. O protocolo de comunicação restringe palavras-código a produtos tensoriais de estados quânticos de entrada, enquanto que medições coletivas entre várias saídas do canal são permitidas. Portanto, o protocolo empregado é similar ao protocolo de Holevo-Schumacher-Westmoreland. O problema de encontrar a CEZQ é reformulado usando elementos da teoria de grafos. Esta definição equivalente é usada para demonstrar propriedades de famílias de estados quânticos e medições que atingem a CEZQ. É mostrado que a capacidade de um canal quântico num espaço de Hilbert de dimensão d pode sempre ser alcançada usando famílias compostas de, no máximo,d estados puros. Com relação às medições, demonstra-se que medições coletivas de von Neumann são necessárias e suficientes para alcançar a capacidade. É discutido se a CEZQ é uma generalização não trivial da capacidade erro-zero clássica. O termo não trivial refere-se a existência de canais quânticos para os quais a CEZQ só pode ser alcançada através de famílias de estados quânticos não-ortogonais e usando códigos de comprimento maior ou igual a dois. É investigada a CEZQ de alguns canais quânticos. É mostrado que o problema de calcular a CEZQ de canais clássicos-quânticos é puramente clássico. Em particular, é exibido um canal quântico para o qual conjectura-se que a CEZQ só pode ser alcançada usando uma família de estados quânticos não-ortogonais. Se a conjectura é verdadeira, é possível calcular o valor exato da capacidade e construir um código de bloco quântico que alcança a capacidade. Finalmente, é demonstrado que a CEZQ é limitada superiormente pela capacidade de Holevo-Schumacher-Westmoreland.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-03-28T12:05:24Z No. of bitstreams: 1 LUIZ GONZAGA DE QUEIROZ SILVEIRA JÚNIOR - TESE PPGEE 2008..pdf: 1311303 bytes, checksum: 7620846db5bbfb9270e4f04ea151cd60 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-28T12:05:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIZ GONZAGA DE QUEIROZ SILVEIRA JÚNIOR - TESE PPGEE 2008..pdf: 1311303 bytes, checksum: 7620846db5bbfb9270e4f04ea151cd60 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 Capes Nesta tese são propostas e investigadas novas alternativas para o emprego da codificação wavelet em canais com desvanecimento plano. Contribuições importantes são alcançadas. A primeira é o desenvolvimento de um demodulador com saída suave para aplicação na decodificação wavelet, contornando uma limitação presente em trabalhos anteriores dedicados ao mesmo tema. Além disso, propõe-se aqui um esquema de decodificação iterativa para concatenações seriais em que um codificador wavelet é empregado como codificador interno. Em particular, o trabalho se concentra no desenvolvimento de uma estratégia adequada para troca de informações suaves entre o par de decodificadores SISO, formado pelo decodificador wavelet e um decodificador externo, do tipo usualmente empregado em decodificação turbo. Para tanto são propostas duas alternativas, com diferentes graus de complexidade computacional. São apresentados diversos resultados de avaliações de desempenho via simulação computacional, utilizando-se como codificador externo um codificador convolucional, com decodificação pelo algoritmo BCJR. Os resultados de desempenho obtidos mostram a eficácia das técnicas de recepção propostas, indicando-as como alternativas promissoras na exploração do potencial da codificação wavelet em canais com desvanecimento plano. Inthis thesis, new applications ofwavelet codingtechnique inwireless communications systems are proposed and discussed. Important contributions are obtained, such as the conception of iterative decoding scheme for serial concatenations with wavelet coding. Besides, some investigations are performed in order to realize a soft-input soft-output wavelet decoder. The major part of this work is devoted to formulate a strategy to exchange soft information iteratively, which consider a novel soft demapping approach. Several performance evaluations were carried out, where a concatenation with a convolutional encoder over a flat fading channel is investigated. The numerical results so obtained indicate that the proposed method is an effective tool for performance improvement of wavelet-coded systems. Therefore, this new approach for iterative decoding may lead to new alternatives for exploiting the potential of wavelet coding for digital communications over wireless channels.

Submitted by Severina Oliveira (severina.sueli@ufcg.edu.br) on 2019-02-22T21:32:50Z No. of bitstreams: 1 NIGINI ABILIO OLIVEIRA-DISSERTAÇÃO-PPGI 2007.pdf: 589938 bytes, checksum: 450c8ce0db7624421cad135a67d3753d (MD5) Made available in DSpace on 2019-02-22T21:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NIGINI ABILIO OLIVEIRA-DISSERTAÇÃO-PPGI 2007.pdf: 589938 bytes, checksum: 450c8ce0db7624421cad135a67d3753d (MD5) Previous issue date: 2007-07-12 CNPq Esta dissertação apresenta dois resultados da aplicação do Algoritmo Quântico de Busca (Algoritmo de Grover) em problemas da área da Teoria da Informação. O primeiro deles visa testar a qualidade de um Código de Bloco Linear dado que uma importante característica dos mesmos é a distância mínima d entre as palavras que o compõe. A solução apresentada utiliza o Algoritmo da Contagem Quântica para melhorar o desempenho do cálculo de d, para o qual algoritmos clássicos são normalmente intratáveis. Assim tal distância pode ser utilizada como comparativo entre códigos diferentes. O segundo problema estudado é denominado Ataque Quântico ao Gerador Pseudo-aleatório de Blum-Micali. Tais geradores são utilizados em simulações de sistemas físicos e criptografia, substituindo geradores de números realmente aleatórios que são de difícil implementação. Neste trabalho utiliza-se o Algoritmo de Grover para quebrar a segurança do processo de geração dos números. This work presents two results related to Quantum Search Algorithm (Grover’s Algorithm) application in Information Theory problems. The first one aims to test the quality of a Linear Block Code, given that they have an important characteristic known as the minimum distance (d) among its composing words. The presented solution uses the Quantum Counting Algorithm to improve d’s calculation since the classical algorithms are intractable. Therefore, such distance can be used as a comparative parameter between different codes. The second studied problem is called Quantum Attack to Blum-Micali’s Pseudo-random Generator. Such generators are used at physical systems simulations and criptography, replacing really random numbers generators that are difficult to implement. The Grover’s Algorithm is used here to break the number generation process’ security

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T17:09:02Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ JOSEMAR DE OLIVEIRA JÚNIOR - TESE PPGEE 2006..pdf: 1171314 bytes, checksum: 0928567e064b5758d1d9df30928e1575 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-14T17:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ JOSEMAR DE OLIVEIRA JÚNIOR - TESE PPGEE 2006..pdf: 1171314 bytes, checksum: 0928567e064b5758d1d9df30928e1575 (MD5) Previous issue date: 2006-10-30 Capes Este trabalho propõe uma metodologia de reconhecimento de palavras manuscritas usando diferentes arquiteturas que são inspiradas nas conclusões obtidas em relação aos mecanismos perceptivos e o processo de leitura humano. Como estudo de caso, a abordagem é aplicada ao problema do reconhecimento de palavras manuscritas que representam os meses do ano. Este problema é relevante pois ocorre com frequência no processamento de cheques bancários, dentre outras aplicações. O sistema de análise multi-vistas proposto é formado pelas seguintes arquiteturas: pseudo-segmentação de radical, pseudo-segmentação fixa e pseudo-segmentação variável. Cada arquitetura é formada por um módulo de extração de primitivas, inspirado em modelos perceptivos e específico para o tipo de segmentação utilizado e por um classificador apropriado. Os testes foram realizados com uma base de palavras construída especificamente para este fim, também descrita neste trabalho. This work presente a multiple classifier system applied to the handwritten word recognition (HWR) probiem. The goal is to investigate the use of perceptual models in the development of recognition systems. The handwritten words are analyzed considering different approximation leveis, in order to get a computational approach of the reading human process. The application proposed is the recognition of the Portuguese handwritten names of the months. The considered system is formed by the following architectures: 2 fixed sub-regions, 8 fixed sub-regions and N variable sub-regions. Each architecture is formed by a module of features extraction, based on perceptual models and specific for each type of segmentation, and an appropriate classifier. The experimental teste have performed on a database specifically built for this probiem, also described in this work.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-27T16:48:35Z No. of bitstreams: 1 LUIZ FELIPE DE QUEIROZ SILVEIRA - TESE PPGEE 2006..pdf: 2426633 bytes, checksum: e7192f89d41c5e330382a8d9cc6c2afd (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T16:48:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIZ FELIPE DE QUEIROZ SILVEIRA - TESE PPGEE 2006..pdf: 2426633 bytes, checksum: e7192f89d41c5e330382a8d9cc6c2afd (MD5) Previous issue date: 2006-04-28 Esta tese concerne à concepção, ao estudo e à análise de desempenho de sistemas de comunicações digitais baseados na codificação com matrizes wavelets, considerando modelos de canais com desvanecimento Rayleight plano. Atualmente, várias abordagens são empregadas no combate aos severos efeitos desses canais nos sistemas de transmissão sem-fio. A codificação wavelet surge como mais uma abordagem neste cenário, devido à sua baixa complexidade de decodificação e ao seu bom desempenho, obtido em canais com desvanecimento. Entretanto, essa técnica de codificação necessita de esquemas de modulação não- convencionais para que todo o seu potencial possa ser explorado. Este trabalho apresenta uma análise de desempenho de sistemas codificados por matrizes wavetes em canais variantes no tempo, caracterizados pelo desvanecimento Rayleight plano. Baseada nessa análise, novos esquemas de modulação são especialmente projetados para mapear os símbolos codificados pelas matrizes wavelets. Especificamente, constelações de sinais são obtidas usando um Algoritmo Genético (AG) guiado pelas ferramentas analíticas aqui derivadas. Além disso, um novo sistema baseado na integração de um esquema de transmissão em diversidade temporal à codificação wavelet é avaliado neste trabalho. O desempenho desse novo sistema também é investigado através de formulação analítica, derivada especificamente para considerar as novas características desse sistema, advindas da integração da codificação com matrizes wavelets com o esquema de diversidade de transmissão. This thesis concerns the design, the study and the performance analysis of digital communications systems based on the coding with wavelet matrices, considering Rayleight plane fading channel models. Currently, several approaches are employed to combat the severe effects of these channels on wireless transmission systems. The wavelet coding appears as one more approach in this scenario, due to its low decoding complexity and its good performance, obtained in channels with fading. However, this coding technique requires unconventional modulation schemes so that its full potential can be exploited. This work presents a performance analysis of systems coded by wavetes matrices in time-varying channels characterized by fading Rayleight plane. Based on this analysis, new modulation schemes are specially designed to map the symbols encoded by the wavelet matrices. Specifically, signal constellations are obtained using a Genetic Algorithm (GA) guided by the analytical tools derived therefrom. In addition, a new system based on the integration of a temporal diversity transmission scheme to the wavelet coding is evaluated in this work. The performance of this new system is also investigated through an analytical formulation, derived specifically to consider the new characteristics of this system, coming from the integration of the coding with wavelets matrices with the transmission diversity scheme.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-25T16:31:54Z No. of bitstreams: 1 FRANKLIN MARTINS PEREIRA PAMPLONA - TESE PPGEE 2006..pdf: 20404456 bytes, checksum: 1abe49056f6a6be16180ea229be1351d (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T16:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANKLIN MARTINS PEREIRA PAMPLONA - TESE PPGEE 2006..pdf: 20404456 bytes, checksum: 1abe49056f6a6be16180ea229be1351d (MD5) Previous issue date: 2006-03-10 A instalação de filtros harmônicos passivos é uma solução clássica para a redução de correntes harmônicas em sistemas de distribuição de energia elétrica. Contudo, o planejamento de múltiplos filtros harmônicos em sistemas de distribuição não é uma tarefa trivial, devido às características peculiares das cargas e do próprio sistema de distribuição. Diante do estado da arte, a presente tese apresenta o desenvolvimento de um algoritmo para realizar o planejamento ótimo de múltiplos filtros harmônicos passivos em sistemas de distribuição radiais, aplicando algoritmos evolutivos para minimizar as distorções harmônicas totais de tensão no sistema de distribuição, e satisfazer, ao mesmo tempo, as condições normais de operação do sistema. O algoritmo desenvolvido destaca-se pela capacidade de aplicar simultaneamente: algoritmos evolutivos que proporcionam a determinação rápida e eficaz de soluções factíveis para o problema de otimização envolvido no planejamento de filtros harmônicos passivos; o emprego de uma função fitness que possibilita a incorporação de múltiplos objetivos durante o processo de otimização; um algoritmo otimizado para a análise de harmônicas em sistemas radiais, com a utilização modelos compatíveis com dados normalmente disponíveis na prática; diferentes modelos de cargas lineares; consideração das variações de carga lineares e não lineares; e a aplicação de diferentes estratégias no planejamento dos filtros passivos. The use of passive harmonic filters is a classic solution to reduce the harmonic distortion in electric distribution systems. However, the planning of multiple harmonic filters in distribution systems is not a simple task, due the particular characteristics of loads and distribution system. At present state of art, this thesis show the developing of an algorithm to realize the optimal planning of multiple passive harmonic filters in radial distribution systems, using evolutionary algorithms to minimize the total voltage harmonic distortion, and satisfy, at same time, the normal operational conditions. The developed algorithm stand out by use, simultaneously: optimized evolutionary algorithms that find possible solutions of the passive harmonic planning optimization problem; the use of multiobjective fitness function in the optimization process; an optimized algorithm to harmonic analysis in radial systems, with application of models compatible with practical data; different models of linear load; consideration of linear and nonlinear load variations; and the application of different strategies on the planning of passive harmonic filters.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-09T18:02:46Z No. of bitstreams: 1 LINO MARCOS DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2006..pdf: 606293 bytes, checksum: f6729428e1a4d16d1b38704fe9b418a4 (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-09T18:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LINO MARCOS DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2006..pdf: 606293 bytes, checksum: f6729428e1a4d16d1b38704fe9b418a4 (MD5) Previous issue date: 2006-03 Capes Neste trabalho apresentamos algumas relações entre matróides e códigos lineares. Estudamos vários invariantes numéricos de matróides e vemos que este é um dos muitos aspectos de teoria das matróides que tiveram origem em teoria dos grafos. Analisamos uma classe especial de tais invariantes: os invariantes Tutte-Grothendieck. Mostramos que o polinômio de Tutte é o invariante T-Guniversal (Brilawski,1972) e o relacionamos à teoria dos códigos mostrando que a distribuição de pesos de palavras-código em um código linear é um invariante T-G generalizado (Greene,1976). In this work we present a relation between matroid and linear codes. Numericals invariants for matroids is one the many topics of matroid theory having its origins graph theory. The Tutte Polynomial of the matroid play a role very important in various problems concerned with such invariants. In 1972 Brylawski showed that the Tutte Polynomial is a T-G invariant. In 1976, Greene established a relation among linear codes and the Tutte Polynomial showing that the distribuition of codeweigths in a linear codes is a generalized T-G invariant.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-21T16:47:52Z No. of bitstreams: 1 CLEONILSON PROTÁSIO DE SOUZA - TESE PPGEE 2005..pdf: 2830909 bytes, checksum: 69541d9bfff49f0805539b577acedaad (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T16:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLEONILSON PROTÁSIO DE SOUZA - TESE PPGEE 2005..pdf: 2830909 bytes, checksum: 69541d9bfff49f0805539b577acedaad (MD5) Previous issue date: 2005-12-05 Atualmente, o custo de se testar um circuito integrado é estimado em aproximadamente 25% do custo total de sua produção e é previsto que, em 2015, esse custo atingirá 50%. Esse custo é relacionado diretamente aos custos do uso de equipamentos de teste automático. Tais equipamentos são extremamente caros e, com o avanço na tecnologia de fabricação de circuitos integrados e com o aumento da velocidade de operação desses, estão se tornando inexatos na detecção de circuitos falhos. Uma alternativa bastante promissora na redução de custos de teses e desenvolvimento de circuitos integrados autotestáveis que são rapidamente se tornando uma técnica de teste amplamente utilizada utilizada na indústria para testes de circuitos VLSI. Os principais componentes nessas arquiteturas autotestáveis são os geradores de testes e os analisadores de respostas que realizam a geração de testes e a análise das respostas de circuito a esses teses no próprio circuito a esses testes no próprio circuito integrado, respectivamente. O objetivo principal desta tese é apresentar um esquema completo de uma arquitetura autotestável propondo um noco esquema de um gerador de testes e de um analisador de respostas. O gerador de testes proposto é baseado principalmente no algorítimo de Berlekamp-Massey e em um processo de otimização baseado em algorítimo genético. Tal gerador é totalmente baseado na arquitetura de um registrador de deslocamento com realimentação linear (LFSR), da expressão em inglês, Linear Feedback Shift Register) e é capaz de gerar tanto testes determinísticos, que detectam as falhas de difícil detecção do circuito, quanto testes pseudo-aleatórios, que detectam as falhas restantes. No que se refere ao analisador de respostas proposto, propõe-se um esquema baseado no sistema imunológico humano. No projeto desse esquema é utilizado o algorítimo de seleção negativa inspirado nesse sistema. Tal processo de seleção negativa proporciona ao corpo a capacidade de discriminação entre células próprias e células estranhas a ele. Dessa inspiração, é proposto um analisador de respostas capaz de detectar se o primeiro circuito está com ou sem falha. Utilizando os métodos de desenvolvimento do gerador de testes e do analisador de respostas propostos, alguns resultados de simulações, que demostram a eficiências dos métodos, são mostrados utilizando-se os circuitos de verificação de desempenho nos padrões ISCAS85 e ISCAS89. Currently, the cost of testing an integrated circuit is estimated at approximately 25% of the total cost of its production and it is predicted that by 2015 this cost will reach 50%. This cost is directly related to the costs of using automatic test equipment. Such equipment is extremely expensive and with the advancement in integrated circuit manufacturing technology and the increased operation speed of these circuits are becoming inaccurate in the detection of faulty circuits. A very promising alternative in reducing theses costs and developing self-testing integrated circuits that are rapidly becoming a widely used test technique used in the industry for testing VLSI circuits. The main components in these self-testable architectures are the test generators and the response analyzers that perform the generation of tests and the analysis of the circuit responses to these theses in the circuit itself to those tests in the integrated circuit itself, respectively. The main objective of this thesis is to present a complete scheme of an autotestable architecture proposing a noco scheme of a test generator and an answer analyzer. The proposed test generator is based primarily on the Berlekamp-Massey algorithm and on a genetic algorithm-based optimization process. This generator is totally based on the architecture of a Linear Feedback Shift Register (LFSR) and is capable of generating both deterministic tests, which detect the circuit's difficult detection failures, and tests pseudo-random, which detect the remaining faults. With regard to the proposed response analyzer, a scheme based on the human immune system is proposed. In the design of this scheme is used the negative selection algorithm inspired by this system. Such a negative selection process gives the body the ability to discriminate between its own cells and cells foreign to it. From this inspiration, a response analyzer capable of detecting whether or not the first circuit is faulted or not is proposed. Using the development methods of the test generator and the proposed response analyzer, some simulation results, which demonstrate the method efficiencies, are shown using the ISCAS85 and ISCAS89 performance verification circuits.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-04-02T15:57:58Z No. of bitstreams: 1 VALDSON SIMÕES DE JESUS - TESE PPGEE 2005..pdf: 2026885 bytes, checksum: ae775a34fc1150b104f53e10e9c67457 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-02T15:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALDSON SIMÕES DE JESUS - TESE PPGEE 2005..pdf: 2026885 bytes, checksum: ae775a34fc1150b104f53e10e9c67457 (MD5) Previous issue date: 2005-11-29 O escopo desta tese é estabelecer um procedimento para calcular as tarifas de uso do sistema de transmissão, baseadas em custos marginais. Devido à economia de escala característica da expansão do sistema de transmissão, os custos marginais são menores que os custos médios, não remunerando os investimentos realizados no sistema de transmissão. Como conseqüência, estas tarifas baseadas em custos marginais precisam ter uma parcela de suplementação. Propõe-se nesta tese um novo método de calcular esta suplementação, baseada numa mudança mínima nas tarifas obtidas com o método marginal, em que todos os usuários do sistema de transmissão contribuam para esta suplementação, dependendo do grau de carregamento da rede elétrica próxima a este usuário. É também proposto que fatores de perdas contribuam na definição destas tarifas. The aim of this thesis is to describe a procedure to calculate a set of tariffs of use of the transmission system, based on marginal costs. Due to the economy of scale characteristic of the expansion of the transmission system, the marginal costs are smaller than average costs,without remunerating investments accomplished in the transmission system. As a consequence, these tariffs based on marginal costs need to have a supplementary adjust. This thesis describes a new way to evaluate this supplementary remuneration, based on a minimum change in the tariffs obtained with the marginal method, in that all of the users of the transmission system contribute to this supplementation, depending on the degree of the loading on the electric grid close to this user. It is proposed also that losses factors contribute in the definition of these marginal tariffs.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-25T15:37:43Z No. of bitstreams: 1 FABIANO FRAGOSO COSTA - TESE PPGEE 2005..pdf: 2677755 bytes, checksum: 0cf6541f7d47b0ab6805d498a4837f3b (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T15:37:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABIANO FRAGOSO COSTA - TESE PPGEE 2005..pdf: 2677755 bytes, checksum: 0cf6541f7d47b0ab6805d498a4837f3b (MD5) Previous issue date: 2005-10-31 Neste trabalho, propõe-se uma metodologia de análise de harmônicos e inter-harmônicos de sinais de corrente e de tensão adquiridos em sistemas elétricos. Para tanto, foi desenvolvido um estimador de freqüências, denominado método de Prony Modificado, que foi combinado a um estimador linear, implementado através de um lltro de Kalman. O método de Prony modificado é um estimador não linear inspirado no método de Prony clássico. Na metodologia proposta, as amplitudes das senóides presentes nos sinais analisados são estimadas pelo litro de Kalman. Os regressores do litro são construídos a partir das freqüências fornecidas pelo método de Prony Modficado. Também é proposta uma técnica de litragem FIR que minimiza a sensibilidade do método de Prony modificado à presença de ruídos. Além disso é proposto um critério, denominado de critério da Norma Mínima, para a estimação da ordem do modelo do sinal de dados. Finalmente, realizou-se um estudo comparativo entre a litragem de Kalman e o método de mínimos quadrados recursivo ponderado. As técnicas propostas foram aplicadas em sinais sintéticos e em sinais oriundos da rede de distribuição elétrica. This work is intended to propose a methodology for harmonic and inter-harmonic analysis. For this purpose, it has been developed a novel frequency estimator, namely Modi ed Prony's method, which has been matched to a Kalman lter. The Modi ed Prony's method has been inspired upon the classic Prony's method. In the proposed methodology, the sinusoids ampli- tudes of data signals are estimated by the Kalman lter. The lter regressors are built through the frequencies estimated by the Modi ed Prony's method. It has also been proposed a FIR l- tering technique which minimize the Modi ed Prony's method noise sensibility. Besides, it has been proposed a criterion for estimating the model order of data signals. Finally, a comparative study between the Kalman lter and the weighted least-squares algorithm has also been ac-complished. The proposed techniques have been applied to both synthetical and experimental signals.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico This dissertation presents a new proposal for the Direction of Arrival (DOA) detection problem for more than one signal inciding simultaneously on an antennas array with linear or planar geometry by using intelligent algorithms. The DOA estimator is developed by using techniques of Conventional Beam-forming (CBF), Blind Source Separation (BSS), and the neural estimator MRBF (Modular Structure of Radial Basis Functions). The developed MRBF estimator has its capacity extended due to the interaction with the BSS technique. The BSS makes an estimation of the steering vectors of the multiple plane waves that reach the array in the same frequency, that means, obtains to separate mixed signals without information a priori. The technique developed in this work makes possible to identify the multiple sources directions and to identify and to exclude interference sources Esta dissertação apresenta uma nova proposta para os problemas de detecção de direção de chegada para mais de um sinal incidindo simultaneamente sobre um arranjo de antenas de geometria planar ou linear empregando algoritmos inteligentes. O estimador de DOA é desenvolvido utilizando as técnicas de Conformação de Feixes Digital Convencional (CBF - Conventional Beamforming), de Separação Cega de Fontes (BSS {Blind Source Separation) e o estimador neural MRBF (Modular Structure of Radial Basis Functions). O estimador MRBF desenvolvido tem sua capacidade ampliada graças µa interação com a técnica BSS, a qual faz uma estimação dos vetores de guiamento das múltiplas ondas planas que alcançam o arranjo na mesma freqüência, isto é, consegue separar sinais misturados sem informações a priori. A técnica desenvolvida neste trabalho possibilita identificar a direção de múltiplas fontes e identificar e excluir as fontes de interferência

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-04T11:36:51Z No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2004..pdf: 10349985 bytes, checksum: 8fa1ab347b8e4ad32c210d89d3985733 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-04T11:36:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDMAR JOSÉ DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2004..pdf: 10349985 bytes, checksum: 8fa1ab347b8e4ad32c210d89d3985733 (MD5) Previous issue date: 2004-12 Nessa dissertação são analisados o desempenho e a estabilidade de Sistemas de Controle via Redes (SCR) nos quais o processo de comunicação entre os elementos do sistema ligados à rede, ocasiona atrasos aleatórios. Esses atrasos tendem a degradar o desempenho do sistema e podem até mesmo desestabilizá-lo. Os modelos de atraso aleatório são motivados tanto pela natureza das redes (protocolos de comunicação) quanto pelas características temporais dos elementos do sistema (redes guiadas a evento ou guiadas pelo tempo). Ao considerar-se a natureza aleatória do atraso, adiciona-se complexidade à analise e ao projeto dos sistemas de controle, pois os sistemas passam a ser variantes no tempo. Com isso, novas ferramentas de análise que possam auxiliar no projeto de tais sistemas devem ser investigadas. Para auxiliar o projeto e a análise de SCR com atrasos aleatórios é proposto nessa dissertação, um tipo de análise de estabilidade baseada na função densidade de probabilidade (FDP) dos autovalores do sistema em malha fechada. Com a FDP pode-se determinar a probabilidade de se ter modos instáveis para uma dada configuração dos parâmetros do sistema. Uma outra medida explorada nesse trabalho é a covariância do estado do sistema. Essa medida permitiu analisar a evolução do comportamento probabilístico das variáveis do sistema ao longo do tempo. A combinação da FDP com as medidas de covariância e com o cálculo de funções de custo, objetivando a comparação de estratégias de controle disponíveis, constitui o ponto central desse trabalho. In this thesis we analyze the performance and stability of a Networked Control System (NCS) that presents random delays in the communication process among the system's devices connected to the network medium. These delays may degrade the system's performance and even destabilize i t . Random delay models are motivated by both network features (protocols) and timing features of system's devices (event and time driven networks). The complexity of control systems analysis and design is increased when a random delay model is adopted. This happens because the system is no longer time-invariant, so that new analysis tools must be investigated. To help the design and the analysis of NCS with random delays, it is proposed in this thesis a stability analysis method based on probability density functions (pdf) of the closed-loop eigenvalues. By using the pdf it is possible to determine the probability of having unstable modes for a given system configuration. Another useful tool is the state covariance. This tool allows analyzing the evolution of the probabilistic behavior of the system's variables through the time. The main contribution of this thesis is in the combination of pdfs, covariance and cost functions in order to compare available control strategies.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-02T18:04:48Z No. of bitstreams: 1 LEONARDO NOGUEIRA MATOS - TESE PPGEE 2004..pdf: 21234303 bytes, checksum: 4002ffc75f2ca27b110395b306b9bb87 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-02T18:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEONARDO NOGUEIRA MATOS - TESE PPGEE 2004..pdf: 21234303 bytes, checksum: 4002ffc75f2ca27b110395b306b9bb87 (MD5) Previous issue date: 2004-10-25 0 problema de classificação em reconhecimento de padrões pode ser interpretado como um problema de estimação de uma distribuição de probabilidade alvo. Trabalhos recentes apontam para sua modelagem como uma soma ponderada de distribuições, tratando-se portanto de uma abordagem paramétrica, já que pesos e parâmetros necessitam ser estimados. Neste trabalho a distribuição alvo e aproximada sem realizar estimação de parâmetros de uma distribuição modelo. Admitindo-se que a saída dos classificadores possam ser tratados como distribuições de probabilidades, utiliza-se uma rede Bayesiana como instrumento para realizar a combinação de classificadores locais e global. Em linhas gerais o objetivo do trabalho e apresentar uma metodologia que estabelece como realizar o particionamento do espaço de atributos originando um conjunto de classificadores e como agrupa-los em uma estrutura que combina suas saídas. Um estudo de caso foi desenvolvido para avaliar o desempenho do sistema proposto no reconhecimento de imagens de dígitos manuscritos, tendo sido obtido resultados competitivos com os mais recentes mencionados na literatura. The classification problem in pattern recognition can be viewed as a probability distribution estimation task. Recent developments try t o model it as a weight sum of distributions which is a parametric approach, since weights and parameters should be estimated. In this work the target distribution is reached without the need to estimate parameters from a model distribution. Considering that the output of classifiers are probability measurements, a Bayesian network is used t o combine local and global classifiers. Briefly, the main objective of this work is to present a methodology that establishes how t o partition the feature space in order to generate a set of classifiers and group them in a framework that combines their outputs. A case study was developed for a handwritten digit recognition application. The results reveal that the proposed system is competitive with the best classifiers pointed in the literature. vi

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-09-03T16:03:57Z No. of bitstreams: 1 LEOCARLOS BEZERRA DA SILVA LIMA - TESE PPGEE 2004.pdf: 1311673 bytes, checksum: abbc0c966d463a5a3282799a16128ae8 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-03T16:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEOCARLOS BEZERRA DA SILVA LIMA - TESE PPGEE 2004.pdf: 1311673 bytes, checksum: abbc0c966d463a5a3282799a16128ae8 (MD5) Previous issue date: 2004-09-15 Esta tese consiste na descrição de uma arquitetura eficiente para um algoritmo de decodificação de códigos algébrico-geométricos (AG) baseados em curvas de Hermite. Este trabalho abrange dois temas distintos que se complementam: o estudo dos algoritmos de decodificação para códigos AG e o desenvolvimento de arquiteturas de implementação em hardware para estes decodificadores. O algoritmo objeto deste trabalho busca iterativamente funções localizadoras e avaliadoras de erros que satisfaçam um critério de equação chave. Uma nova arquitetura ´e proposta para este decodificador. São descritos operadores otimizados para implementar os cálculos mais frequentes do decodificador. A descrição da arquitetura deste decodificador segue a descri¸c˜ao de arquiteturas para unidades aritméticas em corpos finitos de característica 2, necessárias à implementação em hardware de qualquer sistema de codificação / decodificação de canal usando códigos de bloco. This thesis consists on a description of an efficient architecture for a decoding algorithm of algebraic-geometric codes (AG codes) based on Hermitian curves. This work embraces two distinct complementing competences: the study of decoding algorithms for AG codes andthedevelopmentofarchitecturesforhardwareimplementationofthesedecoders. The algorithm, object of this work, searches error locator and evaluator functions iteratively that satisfy a key equation criterion. A new architecture is proposed for this decoder. Optimized operators to implement the most frequent calculations in the decoder are still proposed. The description of the architecture of this decoder follows the description of architectures for arithmetical units in finite fields of characteristic 2, necessary to implemente any channel coding / decoding system using block codes. Cette thèse consiste en une description d’une architecture efficace pour un algorithme de décodage de codes algébriques-géométriques (AG) basés sur des courbes d’Hermite. Ce travail embrasse deux compétences compl´ementaires distinctes : l’étude des algorithmes de décodage pour des codes AG et le développement d’architectures pour l’implantation mat´erielle de ces décodeurs. L’algorithme objet de ce travail recherche it´erativement les fonctions localisatrices et évaluatrices dérreurs qui satisfont un critère d’èquation clé. Une nouvelle architecture pour ce décodeur est proposée. Des opérateurs optimisés pour les calculs les plus fréquents dans le décodeur sont encore décrits. La description de l’architecture de ce décodeur suit la description des architectures pour les unités arithmétiques sur des corps finis de caract´eristique 2, nécessaires à l’implantation de n’importe quel système decodage / d´ecodage de canal en utilisant des codes de bloc.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-01T20:10:46Z No. of bitstreams: 1 REX ANTONIO COSTA MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2004..pdf: 14601327 bytes, checksum: 5e8b5fae1a59cd77236adc8cc0655c17 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-01T20:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REX ANTONIO COSTA MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2004..pdf: 14601327 bytes, checksum: 5e8b5fae1a59cd77236adc8cc0655c17 (MD5) Previous issue date: 2004-06-22 CNPq Nos dias atuais, os sistemas de criptografia e autenticação desempenham um papel fundamental em aplicações que envolvem a manipulação de informações sigilosas, tais como movimentações financeiras, comércio eletrônico, aplicações militares e proteção de arquivos digitais. A popularização do uso dos sistemas de criptografia e autenticação se deve, em grande parte, a descrição de esquema de criptografia por chave pública. A segurança de tais sistemas é baseada na intratabilidade computacional (clássica) de problemas da teoria dos números, como a fatoração em produtos de primos e o problema do logaritmo discreto. A partir da formulação da Mecânica Quântica, foram demonstrados algoritmos que, executados em um computador quântico e consumindo tempo e recursos polinomiais, são capazes de resolver tais problemas. A construção de um computador quântico inviabilizaria, portanto, o uso de sistemas de criptografia e autenticação por chave pública. Nesta dissertação é discutido o problema da autenticação quântica de mensagens clássicas. É proposto um protocolo híbrido que alcança segurança incondicional, mesmo que um criptoanalista disponha de recursos computacionais infinitos, sejam eles clássicos ou quânticos. Através de uma prova matemática formal, é mostrado que o nível de segurança pode ser feito tão alto quanto desejado. Tal segurança é-garantida pelos princípios fundamentais da mecânica quântica. Nowadays, cryptography and authentication play a central role in applications that manipulates confidential information, like financial transactions, e-commerce, military applications and digital data protection. The explosive growth of cryptosystems is mostly due to the discovery of the so-called public-kcy cryptosystems. The security of such systcms is based on the intractability of some problems from number theory, like factorization and the discrete logarithm problem. After the formulation of the quantum mechanics, several protocols wcre described in order to solve these problems in time and resources polynomials in their argumente. So, one can conclude that public-key cryptosystems are not secure in a scenario where an eavesdropper makes use of quantum computers. In this work it is discussed the problem of quantum authenticating classical messages. It is proposed a non-interactive hybrid protocol reaching information-theoretical security, even when an eavesdropper possesses both infinite quantum and classical computei- power. It is presented a mathematical proof that it is always possible to reach a desirable levei of security. This security is due to the quantum mechanics proprieties of non-orthogonal quantum states.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-01-30T12:26:23Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ MAURÍCIO DE BARROS BEZERRA TESE - PPGEE 2004..pdf: 15093852 bytes, checksum: 40e9b422610a52eb23f623fcc58b2224 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-30T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ MAURÍCIO DE BARROS BEZERRA TESE - PPGEE 2004..pdf: 15093852 bytes, checksum: 40e9b422610a52eb23f623fcc58b2224 (MD5) Previous issue date: 2004-04-23 A contaminação de isoladores utilizados em linhas de transmissão de alta tensão é responsável por grande parte das falhas em um sistema de potência. Por outro lado, as descargas parciais no interior de materiais isolantes podem conduzir,cumulativamente, equipamentos elétricos a danos irreversíveis. Neste sentido, sistemas de aquisição de dados que viabilizem a monitoração de sinais relacionados com o nível de contaminação de isoladores ou com descargas parciais no interior de materiais isolantes podem ajudar na redução de falhas no sistema de potência. Diante das dificuldades de desenvolvimento de modelos analíticos específicos, foram utilizadas técnicas de reconhecimento de padrões para interpretar os sinais adquiridos e classificar o estado do isolamento sob monitoração. A principal ênfase das pesquisas desenvolvidas foi a caracterização dos atributos dos sinais monitorados, de tal forma a se obter um melhor desempenho do processo de reconhecimento. Com este propósito, foram utilizadas técnicas de processamento digital de sinais, transformações de Fourier e Wavelet para dar suporte à caracterização dos atributos. São descritas, ainda, diversas avaliações de sensibilidade quanto ao tipo e ao número de atributos caracterizados, como também são inseridos procedimentos para a escolha da wavelet mãe mais significativa para o reconhecimento dos sinais analisados. O trabalho apresenta dois estudos de caso. No primeiro deles, a metodologia é direcionada no sentido de se diagnosticar o nível de poluição em isoladores aéreos de alta tensão, através de técnicas lineares e não lineares de reconhecimento de padrões, a partir de sinais adquiridos de diversos sensores. Este caso pode ser caracterizado como uma análise de fusão de dados. No segundo, as técnicas de reconhecimento de padrões são utilizadas para o diagnóstico de defeitos presentes em isoladores poliméricos através do processamento de atributos de sinais de descargas parciais. Contamination of outdoor insulators employed in the overhead high voltage transmission lines in the polluted geographic regions is one of major causes of electric power system failure. The partial discharges within the body of an insulation material also progressively lead to the irreversible deterioration in the performance of the electrical equipment. Data acquisition systems for automatically monitoring the signals related with insulator contamination levels as well as partial discharges, can help in reducing the electrical system failures In view of the practical difficulties in the development of specific analytical models for these phenomena, signal, pattern recognition techniques have been employed to interpret the acquired signals to classify the state of insulator contamination and predict the potential occurrence of system failure. The main emphasis of the present investigation is the characterization of the attributes of the monitored signal, with a view to obtain improved performance the existing pattern recognition techniques. Digital signal processing techniques like digital Fourier transforms and Wavelet transforms have been employed as an aid to characterize the signal attributes. Various evaluations of the number and types of the characterized signal attributes are described. The procedures are outlined for choosing the most significant mother wavelet to be utilized in the recognition of the pattern of the attributes of the acquired signals. Two case studies are presented. In the first one, a method is developed to predict the level of contamination of the overhead high voltage transmission line insulator strings based on linear and nonlinear pattern recognition of the attributes of the acquired signals. This case can be considered to represent an analysis of data fusion originating from multiple sensors employed for data monitoring. In the second case study, signal pattern recognition techniques are employed to diagnose the defects in polymeric insulators utilizing the attributes of the partial discharge signals.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-02T17:34:31Z No. of bitstreams: 1 LUIZ GONZAGA DE QUEIROZ SILVEIRA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 24389825 bytes, checksum: b80ebd441113c2db5fc94716ab1a9ab5 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-02T17:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIZ GONZAGA DE QUEIROZ SILVEIRA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 24389825 bytes, checksum: b80ebd441113c2db5fc94716ab1a9ab5 (MD5) Previous issue date: 2003-12-17 0 Diagnostico Medico se insere numa categoria ampla de problemas, onde a tomada de decisão e realizada considerando-se as evidências conhecidas e estas apresentando diferentes níveis de confiança. Alem disso, não e rara a ocorrência de diferentes patologias com sintomas em comum. A particularidade deste cenário esta presente na Neurologia, onde patologias raras com sintomas semelhantes tornam a emissão do diagnóstico diferencial difícil e ate mesmo imprecisa. Com o objetivo de reduzir o grau de incertezas envolvido, utiliza-se geralmente ferramentas de aquisição de novas evidências, como exames clínicos e neurológicos. Acontece que esta obtenção geralmente não reduz a complexidade da emissão de um diagnóstico diferencial. Para isto, e necessário dispor de ferramentas computacionais que auxiliem na tomada de decisão. Neste trabalho e avaliado o desempenho da inferência probabilística em Redes Bayesianas no auxilio a tomada de decisões medicas. 0 desempenho. dessa técnica e analisado sob bases de dados com diferentes cenários considerados. Alem disso, são propostos novos algoritmos de redução da complexidade computacional da inferência probabilística, os quais se baseiam em conceitos da Teoria da Informação. Os resultados obtidos mostram que a inferência probabilística em Redes Bayesianas pode ser promissora no auxilio a emissão do diagnostico médico. Medical Diagnosis belongs to a wide category of problems, where decision makingis accomplished considering the known evidences with different trust levels. Moreover, it is not rare the occurrence of different pathologies with common symptoms. The particularity of this scenario is present in Neurology, where rare pathologies with similar symptoms make differential diagnosis difficult and even imprecise. With the objective of reducing the degree of uncertainties involved, acquisition tools of new evidences are usually used, like clinical and neurological exams. However, these new evidences usually do not reduce the complexity of the emission of one differential diagnosis. Thus, i t is necessary to make use of computational tools that help decision making. In this work the performance of probabilistic inference in Bayesian Networks is evaluated as an aid to medical decisions. The performance of this technique is evaluated under databases with different scenarios. Moreover, new algorithms for reduction of the computational complexity of the probabilistic inference are considered, which use concepts of Information Theory. The results show that the probabilistic inference in Bayesian Networks can be promising as an aid to medical diagnosis.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-01-30T10:45:15Z No. of bitstreams: 1 LUIS HERMANO CASADO DE LIMA JUNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 27835414 bytes, checksum: 578f22b7176fabb7138de32290e52bb3 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-30T10:45:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIS HERMANO CASADO DE LIMA JUNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2003..pdf: 27835414 bytes, checksum: 578f22b7176fabb7138de32290e52bb3 (MD5) Previous issue date: 2003-12 Nesta dissertação são apresentados os resultados de uma investigação da utilização da Lógica Paraconsistente anotada na medição e monitoramento da temperatura de um líquido aquecido por uma fonte de calor controlada. Na lógica paraconsistente anotada é necessário que se tenha à compreensão de como as imprecisões e incertezas ocorrem no processo de medição utilizando-se a instrumentação eletrônica, possibilitando a aferição da relevância e confiabilidade dos resultados obtidos através da aplicação da teoria da lógica paraconsistente. A característica fundamental da lógica paraconsistente é a de representar o manuseio de informações imprecisas, provendo um método de traduzir expressões verbais, vagas, imprecisas e qualitativas em valores numéricos. Apresenta-se um sistema projetado para a medição e o monitoramento da temperatura de um líquido no qual um microcontrolador é programado utilizando a lógica paraconsistente anotada de dois valores. Na medição da temperatura de um líquido utilizam-se dois pares de sensores que são distribuídos de modo a ressaltar as inconsistências das medidas. No monitoramento os sinais gerados pelos sensores, depois de processados por um conversor A/D, são analisados por meio de um algoritmo baseado na Lógica Paraconsistente. O controle da fonte de calor é efetuado por um sinal proveniente do microcontrolador após uma conversão D/A. Nos experimentos observou-se que os resultados das medidas de temperatura apresentavam uma exatidão de + I o C. In this dissertation are presented of the results of an investigation of the use the noted paraconsistente logic in the measurement and monitorization of the temperature of a warm liquid for a heat source. In the noted paraconsitente logic is necessary the comprehension of how the imprecision and uncertain occur in the measurement process use the electronic instrumentation, enabling of the relevance and reliance gauge of the results gathered through paraconsistente logic theory. The fundamental characteristic of the paraconsistente logic is its ability to represent the handling of inexact information, providing a method of translating verbal expressions, vacancies, imprecise and qualitative in numeric values. It is presented a projected system for the measurement and the monitorization of the temperature of a liquid in which a microtroller is programmed using the noted paraconsistente logic of two values. In the measurement of the temperature of a liquid was used two pairs or temperature sensors distributed from way to emphasize the inconsistencies of the measures. In the monitorization the sings generated by the temperature sensors, after having processed for a converter A/D are analyzed through an algorithm based on the paraconsistente logic. The control of heat source is made by an sign originating from the microcontroller after a conversion D/A. In the experiments it was observed that the results of the temperature measures presented an accuracy of + 1 °C.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-09-02T12:54:12Z No. of bitstreams: 1 VÂNIA CORDEIRO DA SILVA - TESE PPGEE 2003..pdf: 8968842 bytes, checksum: 44e6ded5a276ac9818881da768e52ec9 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-02T12:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VÂNIA CORDEIRO DA SILVA - TESE PPGEE 2003..pdf: 8968842 bytes, checksum: 44e6ded5a276ac9818881da768e52ec9 (MD5) Previous issue date: 2003-10-31 O objetivo deste trabalho e dar uma contribuição a área de compressão de imagens, isto e, ao problema de reduzir a quantidade de bits necessários para representar uma dada imagem, sendo ainda capaz de restaura-la para sua forma original (com u m certo grau de fidelidade). A solução deste problema e importante uma vez que u m algoritmo de compressão de imagens eficiente, pode representar uma economia considerável em termos de espaço de armazenamento de imagens e/ou ocupação do canal para sua transmissão. Este trabalho apresenta um novo método de decomposição aplicado a imagens, utilizando decomposição Tritree (TT). A decomposição TT e similar a decomposição Quadtree (QT), a qual tem sido largamente utilizada em algoritmos de compressão de imagens. Contudo, enquanto a QT funciona subdividindo a imagem em regiões quadrangulares, progressivamente menores, a decomposição TT o faz para regiões triangulares. A meta e segmentar a imagem em u m conjunto de regiões triangulares homogêneas, onde a diferença dos valores dos pixels não exceda um determinado limiar. Uma arvore e construída para representar a decomposição TT Cada triangulo sera um nó na arvore. O triangulo inicial, chamado de raiz, contem a imagem toda. Os triângulos finais, representando a imagem comprimida propriamente dita, são as folhas. Os resultados experimentais mostram que o método proposto tem melhor desempenho quando comparado diretamente com a decomposição QT, em termos de qualidade da imagem reconstruída e taxa de compressão. Com isso, e de esperar que os métodos híbridos de compressão de imagens digitais, que fazem uso da QT, tenham seus resultados melhorados, se estes fizessem uso da TT. The objective of this w o r k is to bring a contribution to the field of image compression, i . e., the problem of reducing the amount of bits needed to represent a given imge, w h i l e still being able to restore i t to its shape (to w i t h i n a certain degree of fidelity), whenever needed. A good solution to i t is important because i t can represent a considerable economy i n terms of image storage space and/or transmission bandwidth. This w o r k presents a new method for image compression, using Tritree (TT) decompositon. TT decomposition is similar to Quadtree (QT) decomposition, which has been largely used for image compression algorithms. However, w h i l e QT works by subdividing the image into progressively smaller square regions, TT decompositon does i t for triangular regions. The goal is to segment the image into a set of triangular homogeneous regions, where the pixel values difference does not exceed a given threshold. A tree is b u i l t to represent the decomposition. Each triangle w i l l be a node of the TT The i n i t i a l triangle, called root, containing the whole image. The final triangles, representing the compressed image, are the leaves. Experimental results show the proposed method to perform better than the QT decomposition, i n terms of reconstructed images and compression rate.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-01T12:18:01Z No. of bitstreams: 1 EDMAR CANDEIA GURJÃO - TESE PPGEE 2003..pdf: 3230411 bytes, checksum: bffb204ecf1947b171c5f8a369249adc (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-01T12:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDMAR CANDEIA GURJÃO - TESE PPGEE 2003..pdf: 3230411 bytes, checksum: bffb204ecf1947b171c5f8a369249adc (MD5) Previous issue date: 2003-06 A Teoria da Informação tem grande sucesso quando aplicada a sistemas ponto-a-ponto, porém muitos problemas permanecem em aberto nos sistems multi-ponto (sistemas de comunicação em rede), como por exemplo a determinação da região de capacidade (conjunto de taxas máximas simultâneas para um conjunto de transmissores) de certos canais. A transmissão da informação de uma fonte para um destino consiste na geração de eventos físicos no lado da fonte e na observação de eventos físicos no lado do destino, para sistemas em rede. tais eventos não podem ser totalmente ordenados. A ausência de ordenação entre eventos foi estudada no âmbito da ciência da computação por Carl A. Petri que introduziu precisamente a noção de "concorrência" entre eventos. Assim é natural esperar que os problemas para o cálculo de capacidade de redes de comunicação possam estar relacionados com os problemas da modelagem de sistemas concorrentes, sendo esta relação a principal motivação desta tese. As redes de Petri são uma ferramenta bastante poderosa para a modelagem desses sistemas capturando os conceitos de estado distribuído, as relações de concorrência e causalidade entre eventos. Nesta tese ínícia-se o uso de redes de Petri para a análise da capacidade de sistemas de comunicação multi-ponto. Neste sentido, é feita uma extensão de uma medida de complexidade definida para as rede de Petri, denominada de compressibilidade. Mostra-se que a compressibilidade de uma rede pode ser calculada a partir de uma matriz de adjacências associada ao seu grafo de cobertura. Também são apresentadas algumas propriedades dessa medida. Usando a compressibilidade, são obtidas algumas conclusões a respeito da representação e do comportamento de sistemas concorrentes. São apresentados exemplos de sistemas não-ruidosos concorrentes que geram símbolos obedecendo restrições semelhantes às restrições de um sistema de gravação magnética. Apresenta-se um método para o cálculo da capacidade desses sistemas por meio da modelagem em redes de Petri e de uma função de rotulação Information theory is a successfully discipline concerning point-to-point systems but many problems in networked communication systems remain open as for example the capacity region of some multi-user channels are unknown. Considering the very basic fact that trasmission of information from a source point to a destination point is due by choosing physical events on the transmitter side in order to cause physical events on the receiver side, it is observed that in case of networked systems in general it is impossible to obtain a total ordering of such that events. In other hand lack of ordering of events in distributed systems was explored by Carl A. Petri that has introduced the precise notion of "concurrency" between events in the circle of the computer science. The today well known Petri nets efficiently model aspects os concurrence and causality between events. In view of comments above i t is natural ask about relationship between problems of capacity of networked communication systems and modelling of concurrent systems. This is the main motivation of this thesis. In this thesis it started the use of Petri nets in the analysis of the capacity of multipoint systems. To this end, a previous defined measure of complexity of Petri nets named compressibility is extended. It is shown that the compressibility of a Petri net can obtained from an adjacency matrix associated with its coverability graph. Some of the properties of this measure are presented. From compressibility definition, some conclusions related to the representation and the behavior of concurrent systems are presented. Examples of concurrent noiseless systems generating sequences of symbols that obey some constraints similar to those found in magnetic recording systems. I t is shown how to calculate the capacity of such that systems by means Petri nets modelling and a handy labeling function that associates physical events to information.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-09-09T11:29:01Z No. of bitstreams: 1 HALLYSON LUIZ MORAIS NEVES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2002..pdf: 20559747 bytes, checksum: 9f805131b4f65c4c76a00708fc07d37b (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-09T11:29:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HALLYSON LUIZ MORAIS NEVES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2002..pdf: 20559747 bytes, checksum: 9f805131b4f65c4c76a00708fc07d37b (MD5) Previous issue date: 2002-11 Desde a década de 70 o método de Monte Carlo tem sido a técnica predominante para a simulação de sistemas de comunicações. Entretanto, nos últimos anos uma técnica de redução de variância conhecida como valorização das amostras (Importance Sampling) vem demonstrando ter melhor desempenho possibilitando simulações mais curtas com a mesma precisão. A modelagem para implementar a valorização das amostras exige um amplo conhecimento dos processos estocásticos envolvidos e a escolha de parâmetros da simulação que tem forte impacto no desempenho do método. Nesse trabalho o método de valorização das amostras e aplicado a sistemas de comunicações codificados, utilizando o método gradiente descendente estocástico para a escolha ótima dos parâmetros da simulação. O ganho de desempenho obtido na simulação e demonstrado para um sistema com código de Hamming em canal AWGN. A redução do custo de processamento encontrada para esse sistema foi de ordem 10 quando comparada a simulação original com IS. Monte Carlo Trials is the main method used since the 70's to perform communication systems simulation. Nowadays, a variance-reducing method has been used to improve the simulation performance. This method is called Importance Sampling (IS) and it allows to perform faster simulations with same accuracy. In order to use IS, it is necessary to know in detail the underlying stochastic process and to choose specific simulation parameters, which have a strong performance impact. In this work, IS is applied to encoded communication systems, using the Stochastic Gradient Descent (SGD) method to optimize the parameters search. The performance gain sped up the simulation process ten times when compared to the original simulation with IS. Experiments were performed with Hamming encoded system over additive white Gaussian noise (AWGN) channels.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-04T20:33:12Z No. of bitstreams: 1 ALYNTHOR DE LIMA ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2002..pdf: 11872182 bytes, checksum: 4f8157f6e52eb31df3100239e0fe8a0d (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-04T20:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALYNTHOR DE LIMA ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2002..pdf: 11872182 bytes, checksum: 4f8157f6e52eb31df3100239e0fe8a0d (MD5) Previous issue date: 2002-09-12 Algoritmos evolucionários são amplamente utilizados em otimização de funções. Algoritmos Genéticos(AG) são algoritmos evolucionários baseados na seleção natural usando operadores genéticos probabilísticos. Apesar de sua eficacia em alguns problemas de otimização, os AGs apresentam também resultados não-aceitáveis em funções de difícil solução. A ideia de utilizar os códigos algébricos para guiar o AG, explorando a estrutura dos códigos para auxiliar o AG a superar problemas com funções do tipo "armadilha"e proposta neste trabalho. Esta dissertação apresenta um algoritmo que combina o AG com os códigos algébricos e também propõe a utilização do conceito de classes laterais. Evolutionary algorithms have been widely used in function optimization. Genetic Algorithms(GA) are evolutionary algorithms based in natural selection using probabilistic genetic-like operators. Despite of being efficient in some optimization problems, GAs have not performed so well with some "trap"functions. The idea of algebraic code introduction in GAs is to guide GA exploiting code structure for helping a GA to overcome troubles with trap functions is proposed in this work. This work presents an algorithm which combine GA with algebraic codes and also propose the code coset concept utilization.