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Modelos de difusão para o aumento de dados na classificação da segregação central em placas de aço.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.A classificação do nível de segregação em placas de lingotamento contínuo é essencial para assegurar a qualidade e as propriedades mecânicas do aço produzido. A macrossegregação, caracterizada pela composição química não homogênea, é um dos principais desafios nesse contexto, frequentemente resultando em defeitos concentrados na linha central das placas. Este trabalho propõe uma abordagem automatizada baseada em Convolutional Neural Network (CNN) com transferência de aprendizado para classificar níveis de segregação, de acordo com critérios previamente estabelecidos. As amostras de aço passam por um processo de preparação com ataque químico que revela características macro gráficas da estrutura do material, e as imagens geradas após essa preparação são analisadas por meio das CNNs. Para mitigar o desafio da limitação de dados, este estudo incorpora técnicas de geração de imagens sintéticas utilizando modelos de difusão que permitem o aumento do conjunto de dados com variações realistas das amostras, especificamente o DreamBooth. A metodologia desenvolvida com dados sintéticos aumentou a acurácia em 13% na detecção da segregação, contribuindo para a confirmação de que essa estratégia com modelos de difusão podem gerar melhorias nas métricas de avaliação.The classification of segregation levels in continuous-casting slabs is essential to ensure the quality and mechanical properties of the produced steel. Macrosegregation, characterized by a non-homogeneous chemical composition, is one of the main challenges in this context, often resulting in defects concentrated along the centerline of the slabs. This study proposes an automated approach based on Convolutional Neural Network (CNN) with transfer learning to classify segregation levels according to predefined standards. Steel samples are prepared with chemicals, which reveals macrographic features of the material’s structure. The images generated after preparation are analyzed using CNNs. To address the challenge of limited data, this work incorporates synthetic image generation using diffusion models, specifically DreamBooth, to augment the dataset with realistic variations of the samples. The proposed methodology with synthetic data increased accuracy by 13% in segregation detection, confirming that diffusion-based augmentation can improve evaluation metrics
Investigação de variáveis na extração de lítio a partir de rejeito industrial de pegmatitos litiníferos : estratégia para sustentabilidade ambiental.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.A demanda por lítio no mercado global foi impulsionada pela expansão da indústria de baterias Li-íon, utilizadas em veículos elétricos (EVs) e dispositivos eletrônicos (celulares, computadores, tablets, etc.). A fabricação destas baterias demanda majoritariamente o processamento de fontes minerais portadores de lítio. O Estado de Minas Gerais é o principal produtor de concentrados de lítio no Brasil, obtido a partir do espodumênio (LiAlSi2O6). No processo de produção de concentrados de espodumênio, há também a geração de grandes volumes de rejeitos com baixo teor de lítio. Portanto, na presente dissertação, foram investigadas duas rotas (ácida e potássica) de extração de lítio contido em concentrados de flotação produzidos em laboratório a partir de rejeitos gerados no processo industrial de concentração de minério de lítio. A rota ácida necessitou inicialmente da conversão do espodumênio da fase alfa para beta, a 1050°C, seguida da sulfatação com H2SO4 (98%), em temperaturas variando entre 180°C e 240°C. Posteriormente, a amostra sulfatada foi lixiviada em água, a 60°C e 200 min-1 de agitação, entre 6 horas e 24 horas. Os resultados experimentais demonstraram extração de lítio acima de 93%, nas temperaturas de sulfatação de 210°C e 240°C, com proporção 0,5/1 de g-H2SO4/g-espodumênio, em 6 horas de lixiviação. Desta forma, foi definido a condição 210°C, como a temperatura de sulfatação otimizada por alcançar resultados similares aos obtidos na condição de 240°C. Em contraste à rota convencional ácida, a rota com sulfato de potássio, investigada nesta dissertação, pretendeu extrair o lítio diretamente da fase alfa-espodumênio avaliando o efeito da relação mássica (sólido/sólido) K2SO4/espodumênio, em duas horas de calcinação, seguindo de lixiviação em água a 60°C e 200min-1 de agitação, variando-se o tempo entre 1,5 horas e 3 h. Os resultados demonstraram até 94,92% de extração de lítio, nas seguintes condições experimentais: temperatura de sulfatação 1050°C, proporção mássica igual a 0,5/1 g-K2SO4/g- espodumênio, em 3 horas de lixiviação e 200 min-1 de agitação. Após os ensaios de lixiviação, o resíduo obtido nas duas rotas foi caracterizado por técnicas de difração de raios X, fluorescência de raios X, e microscopia eletrônica de varredura. O resíduo da rota potássica revelou a presença predominante de leucita e um teor elevado de K2O (17,81%), em comparação com o resíduo da via ácida que apresentou 1,38% de K2O. Desta forma, o resíduo da rota potássica apresenta potencial de utilização uma vez que a leucita é uma fonte de potássio de liberação lenta na agricultura. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que ambas as rotas apresentaram extrações de lítio acima de 90%, porém, em termos de diretrizes da sustentabilidade, a via potássica favorece um balanço voltado à economia circular. Além disso, na rota potássica, há a combinação das etapas (i) decrepitação do α- espodumênio e (ii) sulfatação do β-espodumênio em uma única operação unitária, o que torna o processo mais simples se comparado com a rota ácida. Também, foi possível concluir que o estudo se insere em um contexto voltado a sustentabilidade ambiental reaproveitando rejeitos de mineração, alcançando assim um dos objetivos da pesquisa. A presente pesquisa teve o apoio das agências brasileiras CAPES, CNPq, FINEP e FAPEMIG.The demand for lithium in the global market has been driven by the expansion of the Li-ion battery industry, used in electric vehicles (EVs) and electronic devices (cell phones, computers, tablets, etc.). The manufacture of these batteries mainly requires the processing of lithium-bearing mineral sources. The state of Minas Gerais is the main producer of lithium concentrates in Brazil, obtained from spodumene (LiAlSi2O6). In the production process of spodumene concentrates, large volumes of tailings with low lithium content are also generated. Therefore, in this dissertation, two routes (acid and potassium) for extracting lithium contained in flotation concentrates produced in the laboratory from tailings generated in the industrial process of lithium ore concentration were investigated. The acid route initially required the conversion of spodumene from the alpha to beta phase at 1050°C, followed by sulfation with H2SO4 (98%) at temperatures ranging from 180°C to 240°C. Subsequently, the sulfated sample was leached in water at 60°C and 200 min-1 agitation for between 6 and 24 hours. The experimental results demonstrated lithium extraction above 93% at sulfation temperatures of 210°C and 240°C, with a ratio of 0.5/1 g-H2SO4/g-spodumene, in 6 hours of leaching. Thus, the condition of 210°C was defined as the optimized sulfation temperature for achieving results similar to those obtained at 240°C. In contrast to the conventional acid route, the potassium sulfate route investigated in this dissertation aimed to extract lithium directly from the alpha-spodumene phase by evaluating the effect of the mass ratio (solid/solid) K2SO4/spodumene mass ratio in two hours of calcination, followed by leaching in water at 60°C and 200 min-1 agitation, varying the time between 1.5 hours and 3 hours. The results showed up to 94.92% lithium extraction under the following experimental conditions: sulfation temperature 1050°C, mass ratio equal to 0.5/1 g-K2SO4/g-spodumene, 3 hours of leaching, and 200 min-1 of agitation. After the leaching tests, the residue obtained in both routes was characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, and scanning electron microscopy techniques. The residue from the potassium route revealed the predominant presence of leucite and a high K2O content (17.81%), compared to the residue from the acid route, which had 1.38% K2O. Thus, the residue from the potassium route has potential for use since leucite is a source of slow-release potassium in agriculture. Based on the results obtained, it was possible to conclude that both routes presented lithium extractions above 90%; however, in terms of sustainability guidelines, the potassium route favors a balance geared toward the circular economy. In addition, in the potassium route, there is a combination of the steps (i) decrepitation of α-spodumene and (ii) sulfation of β-spodumene in a single unit operation, which makes the process simpler when compared to the acid route. It was also possible to conclude that the study fits into a context focused on environmental sustainability by reusing mining waste, thus achieving one of the research objectives. This research was supported by the Brazilian agencies CAPES, CNPq, FINEP, and FAPEMIG
Gênero, cinema e super-heroi(na) : um olhar sobre o feminino no MCU a partir da representação de Viúva Negra.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Comunicação. Instituto de Ciências Sociais Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto.Levando em consideração o caráter formador de percepções sobre o mundo, a popularidade e influência das produções culturais midiáticas (Kellner, 2001), e compreendendo o cinema como uma tecnologia de gênero (Lauretis, 1994), a pesquisa tem como objetivo investigar a construção do feminino no Universo Cinematográfico da Marvel (MCU), tendo como objeto empírico a personagem Viúva Negra e sua trajetória narrativa na saga Vingadores (2012, 2015, 2018, 2019). Realizamos discussões sobre gênero e patriarcado, destacando as perspectivas plurais dos estudos feministas (Rubin, 1975; Scott, 1995; Butler, 2018; hooks, 2020; Lugones, 2020) e os sentidos atribuídos ao mito do feminino, a partir da noção da mulher como "o outro" do homem (Beauvoir, 1970; Lugones, 2020; Rubin, 1975; Moraña, 2022; Wittig, 2022). O referencial teórico integrou, também, discussões sobre representação, cultura e cinema (Escosteguy, 2001; Kellner, 2001; Hall, 2016), sobretudo a construção da mulher no cinema hollywoodiano (Mulvey, 1989; Lauretis, 1994; Kaplan, 1995). Por fim, direcionamos nosso olhar para a construção da mulher no MCU, pontuando sobre os significados dos super-heróis e super-heroínas no imaginário contemporâneo e as características que definem o gênero cinematográfico (Coogan, 2006; Brown, 2017; Ferreira, 2019; Tagé, 2021), bem como as representações e maneiras possíveis de existência do feminino dentro e fora da narrativa (Burke, 2018; Cocca, 2016), articulando sobre o papel e espaço das super-heroínas e os modos como o feminino é enquadrado, limitado ou reinventado nesse universo cinematográfico. Metodologicamente, utilizamos da Teoria Fundamentada (Charmaz, 2009) para a codificação e interpretação dos dados, vinculada aos operadores da Análise Fílmica (Vanoye; Goliot-Lété, 2002) e a Crítica Cultural da Mídia (Kellner, 2001). A ideia é compreender como os elementos da linguagem cinematográfica (plano, diálogo, elementos visuais, trilha sonora, etc) colaboram para reforçar ou tensionar representações hegemônicas de feminilidade, poder e corpo feminino no universo dos super-heróis, a partir da personagem Viúva Negra.Considering the formative role of media cultural productions in shaping perceptions of the world, as well as their popularity, reach, and influence (Kellner, 2001), and understanding cinema as a technology of gender (Lauretis, 1994), this study aims to investigate the construction of femininity within the Marvel Cinematic Universe (MCU), taking as its empirical object the character Black Widow and her narrative trajectory across the Avengers saga (2012, 2015, 2018, 2019). We engage in discussions on gender and patriarchy, highlighting the plural perspectives of feminist studies (Rubin, 1975; Scott, 1995; Butler, 2018; hooks, 2020; Lugones, 2020) and the meanings attributed to the myth of femininity, drawing on the notion of woman as man’s “Other” (Beauvoir, 1970; Lugones, 2020; Rubin, 1975; Moraña, 2022; Wittig, 2022). The theoretical framework also incorporates debates on representation, culture, and cinema (Escosteguy, 2001; Kellner, 2001; Hall, 2016), with particular attention to the construction of women in Hollywood cinema (Mulvey, 1989; Lauretis, 1994; Kaplan, 1995). Finally, we direct our analysis to the construction of womanhood in the MCU, addressing the meanings of superheroes and superheroines in the contemporary imaginary and the features that define the cinematic genre (Coogan, 2006; Brown, 2017; Ferreira, 2019; Tagé, 2021), as well as the representations and possible modes of feminine existence both within and beyond the narrative (Burke, 2018; Cocca, 2016). In doing so, we articulate the role and space of superheroines and the ways in which femininity is framed, constrained, or reinvented in this cinematic universe. Methodologically, we employ Grounded Theory (Charmaz, 2009) for data coding and interpretation, in articulation with the analytical tools of Film Analysis (Vanoye; Goliot-Lété, 2002) and Media Culture/Cultural Critique (Kellner, 2001). The goal is to understand how elements of cinematic language (shot composition, dialogue, visual elements, soundtrack, etc.) contribute to reinforcing or challenging hegemonic representations of femininity, power, and the female body within the superhero universe, through the character Black Widow
Possibilidades e desafios da implementação da etnomatemática em um instituto de formação de professores em Moçambique.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Educação Matemática. Departamento de Educação Matemática, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Este estudo tem como o objetivo compreender as possibilidades e os desafios da implementação do Programa Etnomatemática na formação de professores de Matemática em 1 (um) Instituto de Formação de Professores, conduzido com 5 (cinco) professores formadores localizado na região central de Moçambique, enfatizando a importância de contextualizar o processo de ensino e aprendizagem em Matemática de acordo com os saberes e fazeres matemáticos culturais locais, que busca responder a seguinte questão de investigação: Como o Programa Etnomatemática nos cursos de formação inicial de professores de Matemática, em um Instituto de Formação de Professores, em Moçambique, pode contribuir para o entendimento dos professores formadores sobre as suas possibilidades e desafios? Desse modo, o objetivo geral desta pesquisa buscou compreender as possibilidades e os desafios da implementação do Programa Etnomatemática em um Curso de Formação de Professores de Matemática, em um Instituto de Formação de Professores (IFP), em Moçambique, pelos professores formadores. Nesse direcionamento, os objetivos específicos foram: a) analisar o conhecimento e a preparação dos formadores de Matemática em relação ao Programa Etnomatemática b) identificar os desafios enfrentados pelos formadores de Matemática na incorporação da Etnomatemática em sua prática pedagógica e c) explorar as possibilidades da utilização da perspectiva Etnomatemática para enriquecer a formação inicial de professores de Matemática para promover uma Educação Matemática culturalmente inclusiva, holística e contextualizada. Esta pesquisa adotou uma abordagem qualitativa, baseada em uma adaptação da Teoria Fundamentada nos Dados (TFD), que foi utilizada para organizar e analisar as informações coletadas por meio de entrevistas semiestruturadas, questionários: inicial e final, blocos de atividades e diário de campo da pesquisadora. Nesse processo, os dados coletados compuseram a amostragem teórica que, em seguida, foi analisada para a identificação dos códigos preliminares na codificação aberta, agrupando-os por semelhança conceitual para identificar as categorias conceituais na codificação axial. Destaca-se que o referencial teórico apoia-se em autores como Ubiratan D’Ambrosio, que defende a necessidade de integrar a diversidade cultural ao processo de ensino e aprendizagem em Matemática, que busca promover o desenvolvimento de uma Educação Matemática equitativa e atenta aos contextos socioculturais dos alunos. Além disso, as dimensões do Programa Etnomatemática são discutidas por meio de um enfoque que busca a promoção da justiça social e a valorização e o respeito aos conhecimentos matemáticos locais. Os resultados obtidos neste estudo revelaram as influências Etnomatemáticas na formação inicial de professores e em suas práticas pedagógicas. Como uma contribuição principal, esta dissertação evidencia que a Etnomatemática constitui um caminho epistemologicamente consistente, pedagogicamente relevante e socialmente necessário para a formação inicial de professores em Moçambique. Conclui-se, portanto, que, apesar dos desafios identificados, a implementação da Etnomatemática na formação inicial de professores em Moçambique é possível, desejável e necessária, desde que sustentada por políticas institucionais, formação contínua e um compromisso ético com a valorização da diversidade cultural e dos saberes locais.This study aims to understand the possibilities and challenges of implementing the Ethnomathematics Program in the development of Mathematics teachers at one (1) Teacher Training Institute, conducted with five teacher educators located in the central region of Mozambique. It emphasizes the importance of contextualizing the teaching and learning process in Mathematics according to local cultural mathematical knowledge and practices. The study seeks to answer the following research question: How can the Ethnomathematics Program in initial Mathematics teacher education courses, at a Teacher Training Institute in Mozambique, contribute to teacher educators’ understanding of its possibilities and challenges? The general objective of this research was to understand the possibilities and challenges of implementing the Ethnomathematics Program in a Mathematics Teacher Education Course at a Teacher Training Institute (TTI) in Mozambique, from the perspective of teacher educators. In this direction, the specific objectives were: (a) to analyze Mathematics teacher educators’ knowledge and preparation regarding the Ethnomathematics Program; (b) to identify the challenges faced by Mathematics teacher educators in incorporating Ethnomathematics into their pedagogical practice; and (c) to explore the possibilities of using the ethnomathematical perspective to enrich initial Mathematics teacher education in order to promote a culturally inclusive, holistic, and contextualized Mathematics Education. This research adopted a qualitative approach, based on an adaptation of Grounded Theory, which was used to organize and analyze the information collected through semi-structured interviews, initial and final questionnaires, activity blocks, and the researcher’s field diary. In this process, the collected data constituted the theoretical sampling, which was subsequently analyzed to identify preliminary codes through open coding, grouping them by conceptual similarity in order to identify conceptual categories through axial coding. It is noteworthy that the theoretical framework is grounded in authors such as Ubiratan D’Ambrosio, who advocates the need to integrate cultural diversity into the teaching and learning process in Mathematics, seeking to promote the development of an equitable Mathematics Education that is attentive to students’ sociocultural contexts. Furthermore, the dimensions of the Ethnomathematics Program are discussed from a perspective that seeks to promote social justice, as well as the appreciation and respect for local mathematical knowledge. The results obtained in this study revealed ethnomathematical influences on initial teacher education and on pedagogical practices. These results enabled discussions on an inclusive, culturally relevant, and sensitive Mathematics Education for future teachers, aiming to improve initial teacher education in Mozambique by enabling the development, implementation, and use of pedagogical actions that connect school mathematical. As a main contribution, this dissertation demonstrates that Ethnomathematics constitutes an epistemologically consistent, pedagogically relevant, and socially necessary pathway for initial teacher education in Mozambique. It is therefore concluded that, despite the identified challenges, the implementation of Ethnomathematics in initial teacher education in Mozambique is possible, desirable, and necessary, provided that it is supported by institutional policies, continuous professional development, and an ethical commitment to valuing cultural diversity and local knowledge
Efeito dos parâmetros da eletrodeposição de revestimentos a base de óxido de grafeno em uma liga superplástica de NiTi : estudo das propriedades anticorrosivas.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.As ligas com memória de forma à base de NiTi apresentam elevada resistência mecânica, superelasticidade e biocompatibilidade, sendo amplamente consideradas para aplicações biomédicas. Contudo, sua suscetibilidade à corrosão em meios fisiológicos permanece uma limitação relevante, motivando o desenvolvimento de revestimentos protetores capa- zes de aumentar sua estabilidade eletroquímica. O óxido de grafeno (GO) e suas formas reduzidas (rGO) têm se destacado como materiais promissores devido à elevada área superficial, impermeabilidade e propriedades eletroquímicas favoráveis. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo depositar revestimentos de óxido de grafeno reduzido sobre a liga NiTi por deposição eletroforética catódica e avaliar a influência dos parâ- metros de eletrodeposição nas propriedades anticorrosivas e biológicas do sistema. Os revestimentos foram obtidos variando-se a tensão e a concentração da suspensão. As amos- tras foram caracterizadas por FTIR, Raman, MEV-EDS, ensaios de adesão, polarização potenciodinâmica e impedância eletroquímica, além de testes de imersão em solução SBF e ensaios de biocompatibilidade (MTT e Azul de Trypan). Os resultados demonstraram que a deposição eletroforética catódica de óxido de grafeno constitui uma rota viável para a modificação superficial de ligas de NiTi. O estudo mostrou que os parâmetros de deposi- ção, exercem influência indiretamente na qualidade e no desempenho anticorrosivo dos filmes produzidos, mudando a integridade estrutural e pela adesão do filme à superfície. A deposição catódica promove a redução parcial do GO, resultando em filmes de rGO sobre a superfície da liga. Os revestimentos produzidos apresentaram eficiências de proteção contra corrosão, superiores a 80%. Os ensaios de imersão prolongada em SBF indicaram que o substrato de NiTi mantém estabilidade eletroquímica ao longo do tempo e que, apesar da perda inicial de proteção, o revestimento rGO estabiliza-se sem desencadear micropar galvânico ou liberação mensurável de íons Ni2+. Entretanto, os resultados biológicos revelaram que a presença de rGO no revestimento reduz a viabilidade celular e aumenta a citotoxicidade ao longo do tempo, comportamento associado à delaminação das folhas de rGO, intensificada pela baixa adesão intercamadas e pela solvatação promovida pelo DMSO durante os ensaios, ndicando que melhorias na integridade estrutural do filme são essenciais para garantir sua segurança biológica.NiTi-based shape memory alloys exhibit high mechanical strength, superelasticity, and biocompatibility, and are widely considered for biomedical applications. However, their susceptibility to corrosion in physiological environments remains a relevant limitation, motivating the development of protective coatings capable of increasing their electrochemical stability. Graphene oxide (GO) and its reduced forms (rGO) have stood out as promising materials due to their high surface area, impermeability, and favorable electrochemical properties. In this context, the present work aimed to deposit reduced graphene oxide coatings on the NiTi alloy by cathodic electrophoretic deposition and to evaluate the influence of electrodeposition parameters on the anticorrosive and biological properties of the system. The coatings were obtained by varying the applied voltage and the suspension concentration. The samples were characterized by FTIR, Raman, SEM–EDS, adhesion tests, potentiodynamic polarization, and electrochemical impedance spectroscopy, in addition to immersion tests in SBF solution and biocompatibility assays (MTT and Trypan Blue). The results demonstrated that cathodic electrophoretic deposition of graphene oxide constitutes a viable route for the surface modification of NiTi alloys. The study showed that the deposition parameters indirectly influence the quality and anticorrosive performance of the produced films by changing the structural integrity and the adhesion of the film to the surface. Cathodic deposition promotes the partial reduction of GO, resulting in rGO films on the alloy surface. The produced coatings exhibited corrosion protection efficiencies higher than 80%. Long-term immersion tests in SBF indicated that the NiTi substrate maintains electrochemical stability over time and that, despite the initial loss of protection, the rGO coating stabilizes without triggering galvanic microcells or measurable release of Ni2+ ions. However, the biological results revealed that the presence of rGO in the coating reduces cell viability and increases cytotoxicity over time, a behavior associated with the delamination of rGO sheets, intensified by low interlayer adhesion and by solvation promoted by DMSO during the assays, indicating that improvements in the structural integrity of the film are essential to ensure its biological safety
Pest control : a formal model of Pest parser generator.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Parsing Expression Grammars (PEGs) are a recognition-based formalism for defin-ing parsers, introduced as an alternative to context-free grammars (CFGs). Un-like CFGs, PEGs describe parsing as a top-down deterministic process, where the grammar defines how to recognize valid strings rather than how to generate them. This approach eliminates ambiguity, since every PEG defines exactly one possi- ble parse for each valid input. Despite this determinism, PEGs are not free from problems. Some grammars may result in non-terminating behavior, where recursive rules can cause infinite parsing loops. To address this issue, a type system for PEGs was proposed, capable of detecting and preventing such problematic constructions by associating types with parsing expressions and ensuring that recursive calls are well-founded. Among the implementations of PEG-based parsers, the Pest parser generator, written in Rust, stands out for its expressiveness and practical relevance. Pest extends the classical PEG formalism by introducing stack-based operators—such as push, pop, and peek—which allow the grammar to manipulate a stack ofsemantic values during parsing. This feature makes Pest more powerful and suitable for real-world language specifications, but it also introduces new challenges for type safety and termination guarantees. In this work, we formalize the semantics of these new Pest-specific operators within the theoretical framework of PEGs. Furthermore, we propose an extension to the existing type inference algorithm, enabling it to han-dle stack-based constructs while preserving the main property of the type system: ensuring that all well-typed grammars are free from infinite loops. Our formalization contributes to a safer and more rigorous foundation for the Pest parser generator and to the broader understanding of type systems for parsing expression grammars.As Gramáticas de Expressões de Análise (PEGs) são uma formalização baseada em reconhecimento para a definição de analisadores, proposta como alternativa às gramáticas livres de contexto (CFGs). Diferentemente das CFGs, as PEGs descrevem a análise como um processo determinístico top-down, no qual a gramática específica como reconhecer cadeias válidas, e não como gerá-las. Esse determinismo elimina a ambiguidade, pois cada PEG define uma única análise para cada entrada válida. No entanto, PEGs podem apresentar problemas de não terminação, causados por regras recursivas que levam a loops infinitos. Para lidar com essa limitação, foi proposto um sistema de tipos capaz de identificar e impedir tais construções, associando tipos às expressões de análise e garantindo que as chamadas recursivas sejam bem fundamentadas. Entre os analisadores baseados em PEG, destaca-se o Pest, um gerador escrito em Rust que estende a formalização clássica ao introduzir operadores baseados em pilha, como push, pop e peek. Esses operadores aumentam a expressividade da linguagem, mas também introduzem novos desafios para a segurança de tipos e a garantia de terminação. Neste trabalho, formalizamos a semântica desses operadores no contexto das PEGs e propomos uma extensão do algoritmo de inferência de tipos existente, de modo a acomodar construções baseadas em pilha sem perder a garantia de que toda gramática bem tipada e livre de loops infinitos. Essa contribuição fortalece a base teórica do Pest e amplia a compreensão dos sistemas de tipos para PEGs
ZPD-Loss - uma nova função de perda baseada no Doddington Zoo.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os avanços em Deep Metric Learning (DML) têm impulsionado o desenvolvimento de modelos capazes de aprender representações discriminativas e medir similaridades de forma mais precisa. No entanto, funções de perda tradicionais ainda enfrentam limitações relacionadas ao overfitting e ao equilíbrio entre diferentes tipos de erro. Neste contexto, este trabalho propõe a Zoo Proxy Decidability Loss (ZPD-Loss), uma nova função de perda derivada da Decidability Loss (D-Loss) e da Proxy-Decidability Loss (PD-Loss), incorporando penalizações inspiradas nos conceitos do Doddington Zoo. A formulação proposta utiliza as taxas de falsas aceitações e falsas rejeições como elementos de ponderação no cálculo da D-Loss, promovendo uma otimização mais estável e equilibrada, além de empregar a abordagem de proxies, assim como ocorre na PD-Loss. Os experimentos realizados com a arquitetura Convolutional Neural Network ResNet-50 em diferentes bases de dados de image retrieval, como CUB-200-2011 (imagens de aves), CARS196 (imagens de carros) e LFW (imagens de pessoas), demonstraram que a ZPD-Loss supera a D-Loss em todos os cenários avaliados e a PD-Loss em metade deles, apresentando desempenho superior em métricas como o Recall@K. Os resultados indicam que a abordagem proposta contribui para aprimorar a capacidade de generalização e a robustez de métodos baseados em DML, reforçando seu potencial em tarefas que dependem de representações discriminativas e comparações de similaridade.Advances in Deep Metric Learning (DML) have driven the development of models capable of learning highly discriminative representations and measuring similarity with greater precision. However, traditional loss functions still face limitations rela- ted to overfitting and the balance between different types of errors. In this context, this work proposes Zoo Proxy Decidability Loss (ZPD-Loss), a new loss function derived from Decidability Loss (D-Loss) and Proxy-Decidability Loss (PD-Loss), incorporating penalty terms inspired by the concepts of the Doddington Zoo. The proposed formulation uses the False Acceptance Rate (FAR) and False Rejection Rate (FRR) as weighting factors in the computation of D-Loss, promoting a more stable and balanced optimization process while also employing a proxy-based ap- proach, as in PD-Loss. Experiments conducted with the ResNet-50 Convolutional Neural Network architecture on different image retrieval benchmark datasets, inclu- ding CUB-200-2011 (bird images), CARS196 (car images), and LFW (face images), demonstrated that ZPD-Loss outperforms D-Loss in all evaluated scenarios and PD- Loss in half of them, achieving superior performance in metrics such as Recall@K. The results indicate that the proposed approach enhances the generalization capa- bility and robustness of DML based methods, reinforcing its potential for tasks that rely on discriminative representations and similarity comparisons
Confiabilidade de barras compostas (built-up) de perfis formados a frio submetidas à flexão.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os perfis de aço formados a frio, amplamente utilizados em obras de pequeno e médio porte, podem ser combinados em seções compostas, resultando em barras estruturais com maior capacidade de carga. Contudo, as normas brasileiras e internacionais, como a NBR 14762 e a AISI S100, oferecem diretrizes limitadas para o dimensionamento de barras compostas, resultando em abordagens conservadoras que não exploram todo o potencial desses elementos. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo avaliar o comportamento estrutural e a confiabilidade de seções compostas formadas a frio submetidas à flexão, com ênfase na adaptabilidade do Método da Resistência Direta (MRD) para estas barras e no desempenho das combinações de ações LRFD (Load and Resistance Factor Design) e LSD (Limit States Design) para a AISI e NBR. Para alcançar esse objetivo, foi construído um banco de dados experimental abrangendo seções compostas abertas e fechadas simétricas e os momentos resistentes teóricos foram calculados e comparados aos resultados experimentais. O erro de modelo (P) foi analisado estatisticamente e os índices de confiabilidade (β) foram determinados utilizando os métodos de primeira ordem (FOSM e FORM) e Simulação de Monte Carlo. Grupos de dados foram definidos a partir do tipo de seções e modo de flambagem e os coeficientes de ponderação da resistência, φ para a AISI e γ para a NBR, foram calibrados para atender índices-alvo de confiabilidade de 2,5 (LRFD e NBR) e 3,0 (LSD). Os principais resultados mostraram que o MRD prevê razoavelmente os momentos resistentes para as seções compostas e o estudo da variável P justifica este resultado. Os valores de β maiores e mais próximos aos seus alvos foram verificados no grupo das seções abertas que falharam pelo modo distorcional para baixas razões de ações nominais. Para atender ao nível de segurança requerido, concluiu-se ainda que o coeficiente φ deveria ser reduzido de 0,90 para 0,85 na combinação LRFD e para 0,70 na combinação LSD, enquanto que na norma brasileira, o coeficiente γ precisaria aumentar de 1,10 para 1,20.Cold-formed steel sections, widely used in small- and medium-scale constructions, can be combined into built-up beams, resulting in structural members with enhanced load- carrying capacity. However, Brazilian and international standards, such as NBR 14762 and AISI S100, provide limited guidance for the design of built-up, leading to conservative approaches that do not fully exploit the potential of these elements. Within this context, this study aimed to evaluate the structural behavior and reliability of cold- formed composite sections subjected to bending, with a focus on the adaptability of the Direct Strength Method (DSM) for such members and the performance of the LRFD (Load and Resistance Factor Design) and LSD (Limit States Design) methods for AISI and NBR standards. To achieve this goal, an experimental database was developed, encompassing symmetric open and closed built-up. Theoretical flexural strengths were calculated and compared with experimental results. The model error (P) was statistically analyzed, and reliability indices (β) were determined using the methods of first-order (FOSM and FORM) and Monte Carlo Simulation. Data groups were categorized based on section types and buckling modes, and the resistance factors, φ for AISI and γ for NBR, were calibrated to meet target reliability indices of 2.5 (for LRFD and NBR) and 3.0 (for LSD). Key findings demonstrated that DSM reasonably predicts the flexural strengths of built-up, and the analysis of the model error variable (P) supports this result. Higher and more consistent β values with their targets were observed in the group of open sections that failed via distortional buckling under low nominal action ratios. To meet the required safety levels, it was concluded that the φ factor should be reduced from 0.90 to 0.85 in the LRFD combination and to 0.70 in the LSD combination. Meanwhile, for the Brazilian standard, the γ factor would need to increase from 1.10 to 1.20
Uma investigação sobre a aplicação do Value Stream Mapping (VSM) nos processos de manutenção em um porto de minério de ferro.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Departamento de Engenharia de Produção, Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto.Em meio à quarta revolução industrial e um mercado em constante globalização, é fundamental que as organizações adotem técnicas de gestão eficientes, como o Lean Manufacturing, ou produção enxuta. Dentre suas práticas, destaca-se o Mapeamento do Fluxo de Valor, ou do inglês, Value Stream mapping (VSM), usado para mapear processos e identificar desperdícios. Contudo, poucas pesquisas investigaram o uso do VSM no setor de manutenção industrial. Este estudo visa analisar a aplicação do VSM e os resultados de sua implantação na manutenção de um porto de minério de ferro. A pesquisa foi dividida em duas fases. A primeira fase incluiu uma revisão sis- temática da literatura (RSL), focada em mapeamento do fluxo de valor e gestão da manutenção. Foram identificados 531 artigos, dos quais 17 foram selecionados para análise. Dentre os resultados, destacou-se o interesse no tema a partir de 2014 e sua relevância global, com artigos publicados em 5 continentes que demonstravam o VSM em sua forma tradicional ou adaptado para ser utilizado concomitantemente a outros métodos e ferramentas de análise e otimização de resultados. Na maior parte das publicações analisadas, o VSM mapeou o estado atual e futuro dos processos. A abor- dagem de estudo de caso foi a estratégia de pesquisa mais comum nas publicações, sendo abordado em setores complexos como manutenção de equipamentos e aero- naves. Não foram identificados estudos focados em aplicar o VSM na manutenção no setor portuário. O principal desperdício identificado nos estudos foi o tempo de espera e, enquanto o benefício mais destacado foi a redução do lead time. Posteriormente, a segunda fase envolveu a realização de uma pesquisa-ação, realizada em um porto de minério de ferro localizado no sudeste do Brasil. Na pesquisa-ação, o VSM foi aplicado em estado atual e futuro para otimização do processo de troca de roletes. Dentre os resultados obtidos destaca-se a redução do lead time total do processo de 3.655 para 440 minutos e a ampliação do tempo de agregação de valor de 6,57% para 47,72%, um ganho expressivo de 726%. A aplicação do método permitiu a identificação e eli- minação de desperdícios, a redução do lead time, a ampliação do valor agregado e a otimização do fluxo de trabalho, demonstrando o enorme potencial do VSM como fer- ramenta de otimização de processos de manutenção.In the context of the fourth industrial revolution and an increasingly globalized market, it is crucial for organizations to adopt efficient management techniques such as Lean Manufacturing. Among its practices, Value Stream Mapping (VSM) stands out, used to map processes and identify waste. However, few studies have investigated the use of VSM in the industrial maintenance sector. This study aims to analyze the application of VSM and the results of its implementation in the maintenance of an iron ore port. The research was divided into two phases. The first phase included a systematic liter- ature review (SLR), focused on value stream mapping and maintenance management. 531 articles were identified, of which 17 were selected for analysis. Among the results, the interest in the topic from 2014 onwards and its global relevance stood out, with articles published on 5 continents that demonstrated VSM in its traditional form or adapted to be used concurrently with other methods and tools for analysis and results optimization. In most of the publications analyzed, VSM mapped the current and future state of processes. The case study approach was the most common research strategy in the publications, being addressed in complex sectors such as equipment and aircraft maintenance. No studies focused on applying VSM to maintenance in the port sector were identified. The main waste identified in the studies was waiting time, while the most prominent benefit was lead time reduction. Subsequently, the second phase in- volved conducting action research, carried out at an iron ore port located in southeast- ern Brazil. In action research, VSM was applied in the current and future state to opti- mize the roller replacement process. Among the results obtained, the reduction of the total lead time of the process from 3,655 to 440 minutes and the increase in value- added time from 6.57% to 47.72% stand out, a significant gain of 726%. The applica- tion of the method allowed the identification and elimination of waste, lead time reduc- tion, increased added value, and workflow optimization, demonstrating the enormous potential of VSM as a tool for optimizing maintenance processes
Desempenho de wetlands construídos na remoção de turbidez e metais de águas de escoamento superficial de mineração.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.A presente pesquisa demonstrou a eficácia das wetlands construídos em reduzir a turbidez (1614 ± 357 NTU) e elementos potencialmente tóxicos, como Al, Fe e Mn, em águas de escoamento de áreas de mineração (Mine spoil Rainwater). A combinação de diferentes tipos de fluxo superficial (FWS) e subsuperficial (HSSF), vegetação (Pistia stratiotes, Nymphoides humboldtiana, Typha domingensis e não-vegetados) e materiais suporte (brita dolomíticas #1 e #2, e escória de alto forno) apresentou resultados significativos na remoção de turbidez e Al, Fe e Mn. O sistema HSSF T. domingensis-brita #1 alcançou uma redução de 99% de turbidez, com turbidez residual de 7 ± 3 NTU, para o HRT 4- dias e HLR de 27,43 L m-2. d -1 . O sistema FWS P. stratiotes obteve uma redução de 99% da turbidez, com turbidez residual de 11 ± 5 NTU, para o HRT 6-dias e HLR de 36,53 L m-2 d -1 . O modelo w-C* foi adequado para descrever a cinética da remoção de partículas coloidais suspensas em wetlands construídos. As métricas estatísticas avaliaram a precisão do modelo apresentaram de R = 0,87 ± 0,05 (FWS) e 0,87 ± 0,03 (HSSF), e NSE de 0,76 ± 0,04 (FWS) e 0,74 ± 0,07 (HSSF), demonstrando ajustes entre os dados observados e simulados. O modelo otimizado indicou maior robustez em HSSF vegetados por T. domingensis, exibindo maiores valores de w entre 0.70 L m-2 d -1 , 0.61 L m-2 d -1 , 0.39 L m-2 d -1 , comparado ao controle (w= 0.09 L m-2 d -1 ). Esses resultados fornecem perspectivas valiosas para a aplicação de modelagem de sistemas para a remoção de turbidez, possibilitando a aplicação e otimização de parâmetros hidráulicos dessa tecnologia. Os wetlands construídos demonstraram eficiência na remoção de metais como Al, Fe e Mn, evidenciando o potencial das macrófitas nesse tratamento. Pistia stratiotes apresentou alta acumulação de Al, Fe e Mn nas raízes e folhas, enquanto Nymphoides humboldtiana revelou-se eficaz na retenção de Fe e Al, com baixa translocação de Mn, indicando potencial para fitoacumulação e fitoestabilização. Typha domingensis exibiu elevado BCF para Fe e Mn nas raízes, caracterizando a fitoestabilização como seu principal mecanismo. Além disso, a escória de alto-forno favoreceu a alcalinidade e a precipitação de hidróxidos metálicos, enquanto a vegetação otimizou a remoção de turbidez e metais, reforçando sua importância no projeto e manejo de wetlands construídos. Os resultados deste estudo confirmam a eficiência dos wetlands construídos na remoção de turbidez e metais em efluentes minerários, destacando o papel essencial da vegetação e do material suporte na otimização do tratamento. A modelagem aplicada demonstrou robustez na previsão da remoção de partículas coloidais, fornecendo uma base para aprimorar o dimensionamento e a aplicação dessa tecnologia em larga escala.This study demonstrated the effectiveness of constructed wetlands in reducing turbidity (1614 ± 357 NTU) and potentially toxic elements such as Al, Fe, and Mn in mine spoil Rainwater. The combination of different types of free water surface (FWS) and horizontal subsurface flow (HSSF) and vegetation (Pistia stratiotes, Nymphoides humboldtiana, Typha domingensis, and unvegetated systems) and support media (dolomitic gravel #1 and #2, and blast furnace slag) showed significant results in turbidity reduction and metal removal. The HSSF T. domingensis - gravel #1 achieved a 99% turbidity reduction, with residual turbidity of 7 ± 3 NTU at 4-day HRT and 27.43 L m−2 d−1 HLR. The FWS P. stratiotes also achieved a 99% turbidity reduction and a residual turbidity of 11 ± 5 NTU for a 6-day HRT and 36.53 L m−2 d−1 HLR. The w-C* model was suitable for describing the kinetics of suspended colloidal particle removal in constructed wetlands. Statistical metrics used to assess model accuracy showed R values of 0.87 ± 0.05 (FWS) and 0.87 ± 0.03 (HSSF), and NSE values of 0.76 ± 0.04 (FWS) and 0.74 ± 0.07 (HSSF), demonstrating good adjustment between observed and simulated data. The optimized model indicated greater robustness in HSSF systems vegetated with T. domingensis, exhibiting higher w values ranging from 0.70 to 0.39 L m−2 d−1, compared to the control (w = 0.09 L m−2 d−1). These results provide valuable insights for the application of system modeling for turbidity removal, enabling the optimization of hydraulic parameters for this technology. Constructed wetlands demonstrated efficiency in removing metals such as Al, Fe, and Mn, highlighting the role of macrophytes in this process. Pistia stratiotes exhibited high accumulation of Al, Fe, and Mn in both roots and leaves, whereas Nymphoides humboldtiana proved effective in retaining Fe and Al with low Mn translocation, indicating potential for phytoaccumulation and phytostabilization. Typha domingensis displayed a high BCF for Fe and Mn in the roots, characterizing phytostabilization as its primary remediation mechanism. Additionally, blast furnace slag enhanced alkalinity and facilitated the precipitation of metal hydroxides, while vegetation improved turbidity and metal removal, reinforcing its importance in the design and management of constructed wetlands. The findings of this study confirm the efficiency of constructed wetlands in reducing turbidity and metals from mining effluents emphasizing the essential role of vegetation and support media in optimizing treatment performance. The applied modeling approach demonstrated robustness in predicting colloidal particle removal, providing a foundation for improving the scaling and implementation of this technology