Complexity and algorithms related to two classes of graph problems

This thesis addresses the problems associated with conversions on graphs and editing by removing a matching. We study the f-reversible processes, which are those associated with a threshold value for each vertex, and whose dynamics depends on the number of neighbors with different state for each vertex. We set a tight upper bound for the period and transient lengths, characterize all trees that reach the maximum transient length for 2-reversible processes, and we show that determining the size of a minimum conversion set is NP-hard. We show that the AND-OR model defines a convexity on graphs. We show results of NP-completeness and efficient algorithms for certain convexity parameters for this new one, as well as approximate algorithms. We introduce the concept of generalized threshold processes, where the results are NP-completeness and efficient algorithms for both non relaxed and relaxed versions. We study the problem of deciding whether a given graph admits a removal of a matching in order to destroy all cycles. We show that this problem is NP-hard even for subcubic graphs, but admits efficient solution for several graph classes. We study the problem of deciding whether a given graph admits a removal of a matching in order to destroy all odd cycles. We show that this problem is NP-hard even for planar graphs with bounded degree, but admits efficient solution for some graph classes. We also show parameterized results.Esta tese aborda problemas associados a conversões em grafos e de edição pela remoção de um emparelhamento. Estudamos processos f-reversíveis, que são aqueles associados a um valor de limiar para cada vértice e cuja dinâmica depende da quantidade de vizinhos com estado contrário para cada vértice. Estabelecemos um limite superior justo para o tamanho do período e transiente, caracterizamos todas as árvores que alcançam o transiente máximo em processos 2-reversíveis e mostramos que determinar o tamanho de um conjunto conversor mínimo é NP-difícil. Mostramos que o modelo AND-OR define uma convexidade sobre grafos. Mostramos resultados de NP-completude e algoritmos eficientes para certos parâmetros de convexidade para esta nova, assim como algoritmos aproximativos. Introduzimos o conceito de processos de limiar generalizados, onde mostramos resultados de NP-completude e algoritmos eficientes para ambas as versões não relaxada e relaxada. Estudamos o problema de decidir se um dado grafo admite uma remoção de um emparelhamento de modo a remover todos os ciclos. Mostramos que este problema é NP-difícil mesmo para grafos subcúbicos, mas admite solução eficiente para várias classes de grafos. Estudamos o problema de decidir se um dado grafo admite uma remoção de um emparelhamento de modo a remover todos os ciclos ímpares. Mostramos que este problema é NP-difícil mesmo para grafos planares com grau limitado, mas admite solução eficiente para algumas classes de grafos. Mostramos também resultados parametrizados

Imobilização de pectinases em partículas de quitosana ativadas por genipina e aplicação na clarificação de sucos de frutas : estudo dos parâmetros geométricos dos biorreatores

A clarificação enzimática de sucos já é amplamente difundida, entretanto, a imobilização de enzimas para este fim, utilizando materiais atóxicos (como a genipina), bem como a aplicação destes biocatalisadores em biorreatores para uso contínuo ainda carecem de estudos. Somado a isso, o desconhecimento da relação entre a geometria e a fluidodinâmica do biorreator, e o impacto desta na clarificação contínua de sucos, motivaram este trabalho. Neste estudo, investigou-se o potencial de esferas de quitosana ativadas com genipina como suporte para a imobilização de pectinase, e sua aplicação subsequente na clarificação de suco de frutas, especialmente na utilização desses biocatalisadores em reatores de leito fixo e o impacto da geometria do reator no processo de clarificação. A etapa inicial envolveu a ativação do suporte com genipina e a avaliação de parâmetros de imobilização, incluindo o pH de ativação do suporte, a carga enzimática e o pH de imobilização. Na sequência, estudouse a estabilidade térmica e operacional da enzima, além da clarificação contínua de sucos de frutas. Cinco reatores de leito fixo distintos foram utilizados para observar o impacto da geometria na fluidodinâmica e, consequentemente, no processo de clarificação. Para isso, os reatores foram analisados em dois diferentes grupos: reatores com mesmo volume (40 mL – A: r = 0,64 cm, L = 31,5 cm; B: r = 0,80 cm, L = 20 cm; C: r = 1,13 cm, L = 10 cm) e reatores com a mesma área da seção transversal (2 cm2 – B: V = 40 mL; D: V = 60 mL; E: V = 20 mL). Quando analisada a carga enzimática oferecida ao suporte, quantidades superiores a 100 mg de proteína /g de suporte não demonstraram aumento na atividade imobilizada, e a atividade recuperada observada foi em torno de 1 %. A enzima imobilizada apresentou estabilidade notável, retendo cerca de 60 % de sua atividade inicial após suportar 5 h a 60°C, em contraste com a rápida inativação da enzima livre em menos de 1 h. Não houve diferença estatística significativa entre a enzima livre e imobilizada em relação à eficiência de clarificação (redução da turbidez) do suco de laranja, já a eficiência de clarificação do suco de uva usando a enzima imobilizada foi estatisticamente maior do que com a enzima livre. No teste de estabilidade da atividade enzimática em batelada, a enzima imobilizada manteve 40 % de sua atividade relativa inicial ao longo de 20 ciclos, demonstrando seu potencial para uso prolongado. A clarificação de sucos de frutas, no entanto, apresentou desafios devido à adsorção de partículas do suco nos biocatalisadores, reduzindo sua atividade. Uma abordagem aprimorada de lavagem ajudou a remover as partículas adsorvidas e manteve 40 % das capacidades iniciais, mesmo após 10 ciclos. Para os reatores, avaliações do tempo de residência revelaram, nos reatores com volumes iguais, variações na capacidade de clarificação atribuídas a diferenças de geometria. Testes de estabilidade da atividade enzimática demonstraram manutenção da atividade ao longo de 100 h, no entanto, para a estabilidade da clarificação de sucos de frutas, a acumulação de partículas prejudicou a clarificação contínua de sucos dentro de sistemas de leito fixo, levando à necessidade de soluções inovadoras. Para mitigar isso, uma abordagem inovadora envolveu a alteração da orientação da bomba, redirecionando o fluxo de suco (descendente) e um período de hidrólise prolongado de 80 h, até que não houvesse mais clarificação observada. Em resumo, este estudo revelou o potencial das esferas de quitosana ativadas com genipina para a imobilização de pectinase e a clarificação de sucos de frutas. Ele enfatiza a importância do projeto do reator e a necessidade de abordar desafios como a acumulação de partículas. Os resultados destacam o valor das enzimas imobilizadas na melhoria do processamento de sucos e na otimização da estabilidade e configuração do reator para processos de clarificação bem-sucedidos e sustentáveis.Enzymatic clarification of juices is already widely practiced. However, the immobilization of enzymes for this purpose using non-toxic materials (such as genipin), as well as the application of these biocatalysts in continuous-use bioreactors, still lack comprehensive studies. Furthermore, the lack of knowledge regarding the relationship between the geometry and fluid dynamics of the bioreactor, and its impact on the continuous clarification of juices, has motivated this research. This study investigated the potential of chitosan beads activated with genipin as a support for pectinase immobilization and their subsequent application in fruit juice clarification, particularly in the utilization of these biocatalysts in packed-bed reactors and the impact of reactor geometry on the clarification process. The initial stage involved support activation with genipin and the assessment of immobilization parameters, including support activation pH, enzyme loading, and immobilization pH. Subsequently, thermal and operational stability of the enzyme was studied, as well as continuous fruit juice clarification. Five different packed-bed reactors were employed to observe the impact of geometry on fluid dynamics and, consequently, the clarification process. For this purpose, the reactors were analyzed in two different groups: reactors with the same volume (40 mL - A: r = 0.64 cm, L = 31.5 cm; B: r = 0.80 cm, L = 20 cm; C: r = 1.13 cm, L = 10 cm) and reactors with the same cross-sectional area (2 cm2 - B: V = 40 mL; D: V = 60 mL; E: V = 20 mL). Regarding the enzyme loading on the support, quantities exceeding 100 mg of protein per gram of support did not show an increase in immobilized activity, and the observed recovered activity was approximately 1%. The immobilized enzyme exhibited remarkable stability, retaining about 60% of its initial activity after enduring 5 hours at 60°C, in contrast to the rapid inactivation of free enzyme in less than an hour. There was no statistically significant difference between free and immobilized enzyme in terms of juice clarification efficiency (reduction of turbidity) for orange juice, while the clarification efficiency of grape juice using immobilized enzyme was statistically higher than with free enzyme. In the batch stability test of enzyme activity, the immobilized enzyme maintained 40% of its initial relative activity over 20 cycles, demonstrating its potential for extended use. However, fruit juice clarification presented challenges due to the adsorption of juice particles on the biocatalysts, reducing their activity. An improved washing approach helped remove adsorbed particles and maintained 40% of initial capacities even after 10 cycles. For the reactors, residence time evaluations revealed variations in clarification capacity attributed to geometric differences in reactors with equal volumes. Stability tests of enzyme activity demonstrated maintenance of activity over 100 hours; however, for the stability of fruit juice clarification, particle accumulation hindered continuous juice clarification within fixed-bed systems, necessitating innovative solutions. To mitigate this issue, an innovative approach involved altering the pump orientation, redirecting the juice flow (downward) and an extended hydrolysis period of 80 hours until no further clarification was observed. In summary, this study revealed the potential of genipin-activated chitosan beads for pectinase immobilization and fruit juice clarification. It underscores the importance of reactor design and the need to address challenges such as particle accumulation. The results highlight the value of immobilized enzymes in improving juice processing and optimizing reactor stability and configuration for successful and sustainable clarification processes

Oficina: a fotografia como mode de pensar utrapassando as barreiras dos dispositivos tecnológicos

Anais do 35º Seminário de Extensão Universitária da Região Sul - Área temática: CulturaEsta oficina pretende fornecer aporte teórico, introduzindo, brevemente, a história da fotografia, resgatando alguns conceitos e ideias importantes para o desenvolvimento da mesma. Em seguida, será feita uma análise, em grupo, de algumas fotografias, a fim de aplicar as reflexões expostas e também abrir para o compartilhamento de experiências e troca de ideias. Na sequência, será proposta uma prática a ser realizada com os dispositivos móveis que os participantes tenham no momento, com o intuito de exercitar a criatividade, o olhar e a reflexão acerca do ato fotográfic

The effects of physical activity on the health of children and adolescents

A prática regular de atividade física constitui um elemento essencial à promoção da saúde e prevenção de algumas doenças que acometem indivíduos e grupos populacionais. Apesar dos jovens serem a parcela mais ativa da população, os indicadores de sedentarismo crescente têm alertado os profissionais de saúde pública. Para diminuir o sedentarismo, estudos destacam a necessidade dos indivíduos modificarem seus estilos de vida, adquirindo e mantendo ações de promoção da saúde e prevenção de doenças durante todo o curso de vida. Nesse sentido, a atividade física praticada regularmente, pelo menos desde a adolescência, proporciona benefícios físicos e psicológicos considerados preditores da condição de saúde para a vida adulta. Conforme mencionado, os índices de sedentarismo têm constituído uma grande preocupação da saúde pública mundial. Isto pode ser causado, entre outros fatores, pela falta de esclarecimento adequado sobre os efeitos decorrentes da prática de atividade física regular. Sendo assim, o objetivo geral deste ensaio é sintetizar e analisar as informações disponíveis sobre a importância da prática da atividade física para a saúde de crianças e adolescentes, indicando possíveis limitações dos estudos e necessidades de pesquisas futuras. Espera-se que estas informações forneçam subsídios para o desenvolvimento de programas de promoção da atividade física para crianças e adolescentes e incentivem os próprios jovens a buscarem estilos de vida mais saudáveis e ativos. A atividade física deve ser disponibilizada e praticada por todos os jovens, em virtude dos benefícios, a curto e longo prazo, que proporciona à saúde. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe practice of regular physical activity is an essential element to the promotion of health and prevention of some diseases that affect individuals and populations. Although youngsters are the most active population, growing indicators of a sedentary lifestyle have alerted public health professionals. To decrease it, studies highlight the need for individuals to modify their lifestyles, getting and keeping health promotion and disease prevention actions throughout the life course. In this sense, the physical activity performed regularly, at least since adolescence, provides physical and psychological benefits considered predictors of health status into adulthood. As mentioned, the rates of sedentary lifestyles have been a major public health concern worldwide. This can be caused, among other factors, by lack of adequate explanation about the effects of the practice of regular physical activity. Thus, the general objective of this paper is to synthesize and analyze information on the importance of the physical activity practice to the health of children and adolescents, indicating possible limitations of existing studies and future research needs. It is hoped that this information will provide subsidies for the development of physical activity promotion programs in children and adolescents and encourage young people to seek a healthier and more active lifestyle. Physical activity should be available and practiced by all young people due to the benefits provided in the short and long term to healt

Sala de aula invertida : uma proposta de ensino e aprendizagem em matemática

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, Programa de Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2018.Transformar a maneira de ensinar dentro das escolas, ressignificar os papéis do estudante e do professor. A sala de aula invertida faz parte de um conjunto de metodologias educacionais que visam mudar o posicionamento do estudante de um estado passivo para uma postura ativa de aprendizagem. Nessa pesquisa, desenvolvida nos anos finais do ensino fundamental, criamos o modelo cíclico da SAIMAT (Sala de Aula Invertida de Matemática). Utilizamos ferramentas educacionais de avaliação e feedback imediato com análise de dados facilitada: plickers e google formulários. Contamos também com os bons resultados da aprendizagem baseada em problemas (PBL) e da aprendizagem baseada em equipes (TBL). A aprendizagem baseada em problemas aumentou o interesse dos estudantes antes da exposição de cada conteúdo. A aprendizagem baseada em equipes ajudou a diminuir as diferenças de aprendizagem dentro da sala de aula, com avanços principalmente dos estudantes com mais dificuldade, oportunizando também ao professor demandar uma atenção pontual e assertiva aos que mais precisavam. A comparação dos resultados entre avaliações diagnósticas e avaliações de aprendizagem permitiu analisar os efeitos positivos da SAIMAT na aprendizagem dos alunos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Transforming the way of teaching within schools, resignifying student and teacher roles. The flipped classroom is part of a set of educational methodologies that aim to change the student’s position from a passive state to an active learning posture. In this research, developed in the final years of elementary school, we created the cyclic model of SAIMAT (Math Flipped Classroom). We used evaluation educational tools and immediate feedback with facilitated data analysis: plickers and google forms. We also count on the good results of the Problem Based Learning (PBL) and the Team Based Learning (TBL). The Problem Based Learning has increased student interest before the exposure of each content. The Team Based Learning has helped to reduce learning differences within the classroom, with significant advances, mainly of the students who have more difficulty, also allowing the teacher to demand punctual and assertive attention to those who needed it most. The comparison of results between diagnostic assessments and learning assessments allowed analyzing the positive effects of SAIMAT on student learning

Análise estrutural “in-sílico” de uma proteína glutationa-stransferase de arroz, com potencial aplicação na resistência de plantas e herbicidas

O arroz é uma cultura de grande interesse e importância mundial, tanto na esfera agroindustrial quanto nutricional, sendo inclusive intitulada fonte primária do layout nutricional de países asiáticos em desenvolvimento, mas estudos para minimizar os problemas intrínsecos ao cultivo desta cerealífera ainda são escassos. Sabe-se que a superfamília de enzimas glutationa s-transferases (GSTs) confere em arroz (Oryza sativa) proteção a estresse biótico e abiótico e que sua estrutura tridimensional, que em estudos de natureza proteômica servem para identificar a funcionalidade da proteína, ainda não foi elucidada. Nesse contexto, o presente trabalho busca contribuir para a solução desta problemática, cujo desenvolvimento se deu numa sequência de três etapas gerais, complementares entre si, quais sejam: construção de um modelo teórico válido para a proteína glutationa-S-transferas classe Tau4 de Oryza sativa (OsGSTU4) em plataforma computacional, por meio de modelagem por homologia. Para tato, usou-se como template (molde) uma sequência de uma GSTs classe Tau 4 de trigo (Aegilops tauschii) (AtGSTU4) por ser uma sequência ortóloga a OsGSTU4; estudo da natureza funcional da proteína modelada, em que foi simulado o processo de ligação por meio do programa AUTODOCK 1.5.6, entre a proteína e ligantes (herbicidas Bentazon e Metsulfuron), no qual foi verificado, como resultado, processo de conjugação entre a proteína e o herbicida Metuslfuron, evidenciando o processo de desintoxicação do herbicida por meio da rota metabólica da proteína OsGSTU4; análise da dinâmica (atomística) molecular por meio de simulação computacional, de forma que possibilitou observar, numa fração de tempo, os movimentos de grande amplitude por meio de Análise de Modos Normais (NMA) pelo servidor ÉlNemo e movimentos de grande e média amplitude por meio do pacote de programa GROMACS. O conjunto de técnicas desta última etapa permitiu avaliar a cinética estrutural ao longo de toda a cadeia da proteína e evidenciar a estabilidade da estrutura, revelando que o modelo obtido pela primeira etapa da metodologia apresenta-se em seu estado nativo. Conclui-se que o modelo obtido apresenta alta confiabilidade estrutural, estabilidade físico-química e revela potencial de ação catalítica para os herbicidas estudados. Além disto, os resultados forneceram dados que podem auxiliar posteriores pesquisas visando o desenvolvimento de tecnologias voltadas para outras culturas agronomicamente importantes, como o arroz.Rice is one of the most important crops in the world, and this includes the fact that’s being called the primary source of nutritional layout in developing countries in Asian developing countries, however there are few studies of agro-industrial and technological bias for rice. It is known that the superfamily of s-transferase enzymes glutathione (GST) confer rice (oryzae Sativa) protection to biotic and abiotic stress and its three dimensional structure, which in proteomics studies serve to identify the protein functionality, that have not been elucidated. In this context, this work aims to contribute to solution of this problem and has been developed in a sequence of three general complementary steps, which are: construction of a valid theoretical model for glutathione-S-transferas protein Tau4 class oriza Sativa (OsGSTU4) in computational platform through homology modeling, for which was used a wheat template sequence of one GSTs Tau 4 Aegilops tauschii (AtGSTU4) ortholog sequence to the OsGSTU4; Study of the functional nature of the patterned protein, which the binding process between the protein and ligands (herbicides, Bentazon and Metsulfuron), that was simulated in AutoDock 1.5.6 program, which was found as a result of the conjugation process between protein and Metuslfuron herbicide, showing the herbicide detoxification process by metabolic route OsGSTU4 protein; dynamic (atomistic) analysis through computer simulation enabling to observe, in a fraction of time, the movements of large amplitude by Normal Mode Analysis (NMA) by ÉlNemo server and large movements and average amplitude through GROMACS program package. The set of techniques of this latter step allows to evaluate the structural kinetic throughout the protein chain and show the structure stability, revealing that the model obtained by the first step of the methodology presented itself in its native state. We conclude that the model obtained in the first methodology step shows high structural reliability, physical and chemical stability and reveals catalytic action potential for the studied herbicides. In addition, the results provide data that can aid further research aimed at developing technologies for agronomically important crops such as rice

Minicurso: de produção audiovisual - incubadora cultura viva

Anais do 35º Seminário de Extensão Universitária da Região Sul - Área temática: Comunicação, CulturaEste minicurso pretende apresentar uma introdução a base dos conhecimentos técnicos e os processos de produção audiovisual, utilizando dispositivos técnicos para capacitar um público comum sobre a utilização dessas ferramenta

Uma contribuição à regulamentação das variações de tensão de curta duração.

Este trabalho apresenta um estudo relativo à regulamentação das variações de tensão de curta duração. São abordados os conceitos, os parâmetros e os indicadores propostos na literatura técnica para quantificar tanto a severidade dos eventos quanto o desempenho dos sistemas elétricos. Ademais, são apresentados alguns métodos de classificação, os quais visam extrair informações adicionais a respeito dos eventos registrados, sendo descrito como os tipos de afundamentos de tensão foram estabelecidos com base nos tipos de faltas, considerando a sua propagação através dos transformadores e a forma de conexão das cargas. No cenário nacional, houve recentemente grandes avanços no sentido de regulamentação das variações de tensão de curta duração ao ser definida uma metodologia própria para o acompanhamento desses fenômenos nas redes de distribuição, incluindo a criação de um novo indicador denominado Fator de Impacto. No entanto, dado o caráter recente dessa metodologia, é de se esperar que alguns aprimoramentos ainda sejam necessários. Neste contexto, este trabalho busca avaliar a adequação desse indicador, a fim de verificar se o mesmo realmente reflete o impacto sofrido pelos consumidores. Dessa forma, é avaliada a sua correlação com o número de desligamentos dos equipamentos, que por sua vez, é estimado utilizando uma abordagem probabilística, a qual leva em conta a incerteza envolvida na análise de sensibilidade das cargas. Além disso, são definidas, de maneira sistemática, novas regiões de sensibilidade e fatores de ponderação para o cálculo do Fator de Impacto, visando obter uma maior correlação com os níveis de sensibilidade de diferentes tipos de equipamentos amplamente utilizados na indústria

Acompanhamento do sistema produtivo da soja – Fazenda Primavera

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Planaltina, 2018.O objetivo deste trabalho foi realizar estágio supervisionado a partir de um estudo na fazenda Primavera, localizada no município de Niquelândia no estado de Goiás. Foram realizadas visitas a propriedade, para poder conhecer um pouco mais sobre o dia a dia da produção, os processos realizados e também para fazer algumas perguntas ao produtor. O objetivo do trabalho foi realizar um acompanhamento na área de produção e desenvolvimento na atividade rural com foco nas produções de grãos, com ênfase na soja, desde a análise do solo, iniciando o plantio até a realização da colheita e a distribuição do grão, custos envolvidos, passo a passo da cadeia e atividades na parte administrativa. A interação entre aluno e proprietário gerou oportunidade de descobrir novos projetos que podem ser implantados para uma melhor produtividade e colaboração com o meio ambiente e ele também se dispôs a dividir um pouco do seu conhecimento e experiência no ramo.The objective of this work to carry out supervised internship from study at the Primavera farm, located in the municipality of Niquelândia in the state of Goiás. Visits to the property were made, so that we could know a little more about the day to day production, the processes carried out and also to ask some questions to the producer. The objective of the work was to carry out a follow-up in the area of production and development in the rural activity with focus on grain production, with emphasis on soybean, from soil analysis, beginning to planting until harvesting and grain distribution, costs involved, step by step of the chain and activities in the administrative part. The integration between student and owner generated the opportunity to discover new projects that can be deployed for better productivity and collaboration with the environment and he also prepared to share some of his knowledge and experience in the field