Outras disciplinas
Óptica Aplicada – TOP-0053
Prof. José Luis Fábris
Introdução Histórica; Matemática do Movimento Ondulatório (representação complexa); Eletromagnetismo (Equação de Onda, Propagação em Meios Materiais); Superposição de ondas ópticas e efeitos decorrentes; Teoria e efeitos de polarização; Problemas relacionados a Interferência e Difração; Coerência; Natureza Quântica da Luz; Tópicos em Óptica Contemporânea.
Applied optics
Syllabus: A Brief History; The Mathematics of Wave Motion (complex representation); Electromagnetism (Wave Equation, Propagation in Material Media); The Superposition of Optical Waves and Associated Effects; Polarization, Interference and Diffraction of Light; Theory of Coherence, Aspects of the Quantum Nature of Light; Sundry Topics from Contemporary Optics.
Bibliografia:
E. Hecht, Optics, 2nd ed. Addison Wesley (1988)
F.L. Pedrotti e L.S. Pedrotti, Introduction to Optics, Prentice Hall (1997)
B.H. Billings, Polarization, SPIE Press (1990)
J. Shamir, Optical Systems and Process, SPIE Press (1999)
Processamento Digital de Sinais II – PS2-0038
Caracterização de processos aleatórios discretos. Modelos paramétricos de sinais. Filtragem de Wiener. Predição linear. Métodos de mínimos quadráticos. Algoritmos de Levinson e Durbin. Filtragem adaptativa. Aplicações práticas.
Bibliografia:
KAMEN, E. W.; HECK, B. S.; Fundamentals of Signals and Systems Using MATLAB, Prentice Hall, 1997.
STEARNS, S. D.; DAVID, R. U.; Signal Processing Algorithms in Matlab, Prentice Hall, 1996.
HAYKIN, S.;Adaptive Filter Theory, 2a Ed., Pretince Hall, 1991.
PROAKIS, J. G.; MANOLAKIS, D. G.; Introduction to Digital Signal Processing, Macmillan Publishing Company, 1988.
OPPENHEIM, A. V.; SCHAFER, R. W.; Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall, 1989.
BELLANGER, M; Adaptive Digital Filter and Signal Analysis, Marcel Dekker, 1987.
KAY, S. M.; Modern Spectral Estimation: Theory and Aplication, Prentice Hall, 1987.
PAPOULIS, A.; Signal Analysis, McGraw Hill, 1987.
Programação Avançada – EC07PA120
Programação Orientada a Objetos. Programação Orientada a Componentes - Stardard Template Library. Programação Orientada a Padrões. Programação Orientada a Eventos. Programação Visual (Formulários e Objetos Gráficos). Programação Concorrente (Linhas de Execução ou Threads).
Bibliografia:
SCHILDT, H.: C++ Fundamentos e Prática - Aprenda os Fundamentos e Desenvolva Aplicações em Linguagem C++. ALTA BOOKS, 2004. ISBN: 8-576-08059-1.
DEITEL, H. M.; DEITEL, P. J.: C++ Como Programar. 6ª Edição. Prentice Hall. 2007. ISBN: 0-136-15250-3.
STROUSTRUP, B.: The C++ Programming Language. 3rd Edition. Addison-Welsey. 1997. ISBN: 0-201-70073-5.
HORSTMANN, C.: Conceitos de Computação com o Essencial de C++, 3ª edição, Bookman, 2003, ISBN 0-471-16437-2.
PRESSMAN, R. S. Software Engineering - A Practitioner s Approach. 6th Edition McGraw Hill (Higher Education). 2005. ISBN 0-07-285318-2.
GAMMA, E.; HELM, R.; JOHNSON, R.; VLISSIDES, J. Design Patterns: Elements of Reusable Object-oriented Software. Addison Wesley Longman,1995.
SCHILDT, H.: The Art of C++. McGraw-Hill Osborne Media. 1ª Edição (Paperback) 2004. ISBN-10: 0072255129.
RICHARD, H. C.; KUO-CHUNG, T.: Modern Multithreading: Implementing, Testing, and Debugging Multithreaded Java and C++/Pthreads/Win32 Programs. W
Reconhecimento de Padrões – RPD-0041
Introdução à análise de padrões: descrição e classificação. Métodos estatísticos. Aprendizado supervisionado. Abordagens paramétrica e não-paramétrica. Classificadores lineares e não-lineares. Aprendizagem não-supervisionada. Métodos sintáticos. Métodos baseados em Redes Neuronais artificiais.
Bibliografia:
DUDA, R. & HART, P.E. Pattern Classification and Scene Analisys, John Wiley, 1973.
SCHALKOFF, R. Pattern Recognition: Statistical, Structural and Neural Approaches, John Wiley, 1992.
Artigos em periódicos sobre o assunto.
Redes de Bragg e Aplicações – RBA-0082
Profa. Dra. Márcia Müller
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II. Primeria oferta Fase II-2009. Essa disciplina substituiu a Tópicos Especiais em Telemática III-A – TRB-0045
Fotosensibilidade em fibras ópticas: origens, mecanismos, realce. Redes de Bragg em fibra óptica: histórico, processos de gravação,
características. Teoria eletromagnética de redes de Bragg: modos acoplados, condição de casamento de fase. Caracterização espectral de redes de Bragg: espectro, comprimento de onda de Bragg, coeficiente de acoplamento. Sensibilidade espectral a agentes externos. Aplicações de RB em dispositivos e sensores. Redes de Período Longo: características e aplicações. Processos de produção e otimização de RPL. Aplicações de RPL
Bibliografia:
R. Kashyap - Fiber Bragg Gratings, Academic Press 1999
A. Othonos & K. Kalli - Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and Applications in Communications and Sensing, Artech House, 1999
G. P. Agrawal - Applications of Non Linear Fiber Optics, Academic Press 2001
A. Bjarklev, J. Boerg, A.S. Bjarklev - Photonics Crystals Fibres, Kluwer 2003
Redes de Comunicação – RC-0009
Histórico do desenvolvimento de redes de comunicação: conceito de sistemas distribuídos, classificação de redes, conceitos básicos de estrutura de redes. Arquiteturas (protocolos e serviços). Modelo de Referência OSI. Arquitetura TCP/IP e Padrão IEEE. Conceitos e modelos básicos de transmissão de informação. Meios físicos de transmissão. Técnicas de acesso ao meio. Interconexão de redes (roteamento, controle de congestionamento). Exemplos de padrões e implementação de redes.
Bibliografia:
Tanenbaum, A: Computer Networks . 3rd edition . Prentice Hall 1996
Halsall, F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems. 4th Edition. Addison-Wesley, 1996
Spohn, D.L.: Data Network Design. Mcgraw Hill 1993
Redes de Comunicações Ópticas – RCO0018
Introdução histórica às redes de fibras ópticas, nomenclatura; Aplicações de redes ópticas e seus requisitos;
Topologias de sistemas de comunicação; Multiacesso, chaveamento e desempenho; Enlaces, multipontos e redes; Exemplos de aplicações.
Bibliografia:
Fiber Optics Networks, P. E. J. Green, Prentice Hall (NY), 1993.
Optical Transmission for the Subscriber Loop, N. Kashima, Artech House, 1993.
Optical Network Theory, Y. Weissman, Artech House, 1992.
Fundamentals of Multiaccess Optical Fiber Networks, D. J. Meftdagh, Artech House, 1995
Robótica – ROB-0021
Fundamentos matemáticos aplicados à robótica. Modelagem geométrica. Cinemática direta e inversa. Solução de Pieper. Sensores e atuadores. Dinâmica do manipulador. Formulação dinâmica de Newton-Euler. Formulação dinâmica de Lagrange. Geração de trajetórias. Controle em posição. Método do torque computado. Controle em força. Controle híbrido. Requisitos para sistemas e linguagens de programação de controle de robôs.
Bibliografia:
CRAIG, J.J.: "Introduction to Robotics - Mechanics and Control", Second Edition, Addison-Wesley Publishing Co., Reading, 1989;
ASADADA, H. and SLOTINE, J.J.:"Robot Analysis and Control", J. Wiley & Sons, New York, 1986;
CRAIG, J.J.: "Adaptive Control of Mechanical Manipulators", Addison-Wesley Publishing Co., Reading, 1988;
PAUL, R.: "Robot Manipulators", MIT Press, Boston, 1991
Sensores Ópticos de Aplicação Biomédica – SOB-0040
Prof. Dr. Pedro Miguel Gewehr
Introdução aos sensores ópticos; Princípios físicos e químicos; Instrumentação: fontes, processamento e detecção. Arranjos ópticos e fibras. Indicadores, solventes, meios de imobilização. Absorção e luminescência; Exemplos: oxigênio, gás carbônico, pH, isfet, imfet, glicose, etc.; Outros tópicos relacionados.
Bibliografia:
Biosensors: Fundamentals and Applications (eds.Turner, Karube & Wilson).Oxford Univ. Press. 1987
Artigos recentes, em especial publicados na "Sensors & Actuators"
Tópicos Esp. Eng. Biomédica: Sistemas de Imageamento por Ultrassom - SIU0115
Prof. Fábio Kurt Schneider
Trandutores
Beamforming de transmissão
Beamforming de recepção
Filtros espaciais
Filtros temporais
Conversão geométrica e técnicas de interpolação
Estimativa computacional e de fluxo de dados
Implementação em FPGA e DSP
2. Algoritmos de back-end
3. Estimativa de esforço computacional para 1-2 algoritmos
4. Estimativa de fluxo de dados para 1-2 algoritmos
5. Simuladores de sistemas de ultrassom
6. Intro a FPGA e DSP
7. Exercicios de implementacao de funções (front-end ou back-end) em FPGA
8. Exercicios de implementação de funções (front-end ou back-end) em DSP
Syllabus: Transducers
Transmit Beamforming
Receive Beamforming
Spacial Filter
Temporal Filter
Scan Conversion and interpolation techniques
Data flow and computational cost
FPGA and DSP-based implemantation
Bibliografia:
Schneider FK, Agarwal A, Yoo YM, Fukuoka T, Kim Y: A fully programmable computing architecture for medical ultrasound machines. IEEE Trans Inf Technol Biomed; 2010 Mar;14(2):538-40
Levesque P, Sawan M: Novel low-power ultrasound digital preprocessing architecture for wireless display. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control; 2010 Mar;57(3):757-67
Nguyen HC, Hayes-Gill BR, Morgan SP, Zhu Y, Boggett D, Huang X, Potter M: A field-programmable gate array based system for high frame rate laser Doppler blood flow imaging. J Med Eng Technol; 2010 Jul-Aug;35(5-6):306-15
Sistemas Distribuídos – SB-0025
Comunicação e sincronização em sistemas distribuídos. Protocolos. Sistemas operacionais distribuídos e rede. Projeto de sistemas de alta confiabilidade. Técnicas de tolerância a falhas. Análise de ambientes. Especificação de um sistema. Avaliação do desempenho de sistemas. Requisitos de tempo real e desempenho. Parâmetros de medição. Ambiente para medição.
Bibliografia:
ARSENAULT, J. E. & ROBERTS, J. A.: Reliability & Maintainability of Eletronic systems;
LAMPSON, B. W. et alli: Distributed Systems Architecture and Implementation an Advanced course;
MENDES, Sueli e Kirner, Claudio: Sistemas Operacionais Distribuídos, Ed. Campus;
Artigos recentes na área.
Sistemas Flexíveis de Manufatura – SSM-0034
Introdução: conceituação, aplicações de FMS. Decomposição de FMS. Decomposição Funcional. Decomposição Hierárquica. Elementos de análise. Parâmetros estáticos. Parâmetros comportamentais. Revisão de modelos de análise. Simulação. Análise de FMS. Ferramentas de análise Célula-ED FMS P&D. Ciclo de desenvolvimento. Apresentação do software célula-ED e do projeto Analytice. Desenvolvimento de modelos de equipamentos
Bibliografia:
KUSIAK, A. (Ed.): Modelling and Design of Flexible Manufacturing Systems, Elsevier, Amsterdam, 1986;
RANKY, P.G.: The Design and Operation of FMS, IFS, England, 1983;
GREENWOOD, N.R. (1988): Implementing Flexible Manufacturing Systems, John Wiley, New York.
WILSON, B. , BERG, C. C & FRENCH, D.(Editors): Efficiency of Manufacturing Systems, Plenum Press, New York, 1983;
HURRION, R. D.: Simulation IFS Pub. and Springer,Verlag, 1986;
WARNACKE, H. J. (Editor): Proceedings of the 3rd International Conference on FMS IFS Pub and North,Holland, 1984;
Artigos de periódicos.
Sistemas Interativos – SI-0042
Fundamentos. Conceitos de Visualização. Modelagem Geométrica. Modelagem Procedural. Modelagem Física.
Bibliografia:
FOLEY, I.D. et al. - Computer Graphics: Principles and Practice. Addison Wesley, 1990.
GOMES, J.M. and VELHO, C.L. - Conceitos Básicos de Computação Gráfica. Escola de Computação, 7 , São Paulo, 1990.
PLASTOCK, R.A. and KALLEY, G. - Computação Gráfica, MacGraw-Hill, Portugal, 1991.
Sistemas Operacionais – SOP-0008
Conceitos Básicos. Funções. Exemplos. Evolução. Mecanismos de execução e de comunicação. Interrupções. Comutação de contexto. Entradas e saídas. Organização de Sistemas Operacionais. Decomposição hierárquica. Exemplos de sistemas. Gestão de objetos. Sistemas de gestão de arquivos. Alocação de recursos. Alocação de memória. Estrutura de sistemas de multiprogramação.
Bibliografia:
MADNICK, S.E. & DONOVAN, J. J.: Operating systems, McGraw Hill, Singapore, 1978;
PETERSON, J. L. & SILBERSCHATZ A.: Operating System Concepts (Second Edition), Addison-Wesley, Reading, 1985;
LISTER, A. M.: Fundamentals of operating systems Mac Millan Press, London, 1979;
KRAKOWIAK, S.: Principes des systémes d'exploitation des ordinateurs, Bordas, Paris, 1985;
DEITEL, H. M.: An introduction to Operating Systems, Addison Wesley, Reading, 1984;
Teoria da Codificação – TCO-0024 - [SUBSTITUÍDA]
Prof. Dr. Walter Godoy
Obs.: TCO-0024 foi substituída, a partir da Fase II-2009 (01/junho/09), pela TIC-0083 - Teoria da Informação e Codificação.
Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Modelagem de um sistema de comunicação. Estruturas algébricas: grupo, anel, campo. Campo de Galois: geração,
operações e propriedades. Espaço vetorial. Exercícios. Revisão dos códigos corretores de erros: códigos de bloco, códigos lineares, matrizes, deteção e correção. Códigos cíclicos: codificação e decodificação. Circuitos básicos (diagrama em blocos). Aplicações. Decodificação com decisão suave: aplicações e algoritmos. Modulação codificada com códigos de bloco (BCM). Código convolucionais: codificação e decodificação. TCM. Análise de desempenho de um sistema com correção de erros através de
simulação. Seminários
Bibliografia:
Clark, George, Error-Correction Coding for Digital Communications. Plenum Press, New York 1981
Blahut, Richard E., Theory and practice of error control codes. Addison Wesley Publishing Company, Inc. 1983.
Godoy Júnior, Walter, Esquemas de modulação codificada com códigos de bloco. Editora CEFET-PR, 1991.
Lu, Charles; Convolutional Coding: Fundamentals and Applications, Artech House, 1997.
Wicker, Stephen B.; Error control systems for digital communication and storage, Prentice Hall, 1995.
Artigos recentes.
Teoria da Informação – TIF-0007 [SUBSTITUÍDA]
Prof. Dr. Walter Godoy
Obs.: TIF-0007 foi substituída, a partir da Fase II-2008 (02/junho/09). pela TIC-0083-Teoria da Informação e Codificação.
Introdução à teoria da informação. Conceitos e medida da informação (Entropia). Modelamento de um sistema de comunicação. Codificação de fonte. Capacidade de canal. Algorítmo de Huffman, Algorítmo LZW. Introdução à compactação de imagens.
Bibliografia:
SHU LIN & COSTELLO: Error Control Coding, Prentice Hall, 1983;
ABRAMSON, N.: Information Theory and Coding, McGraw Hill, 1963;
NELSON, M.: The data compression book, M&T Books, 1995.
Hoffman, R.: Data compression in digital systems, Chapman & Hall, 1996.
Tópicos Especiais em Telemática III B – TNL-0046
QoS conceitos básicos, discussões, IETF, ITU. Arquitetura para provisão de QoS, Tecnologia MPLS, engenharia de tráfego, GMLS, QoS routing, Comparação de Arquitetura, VPNS e QoS, ATM x QoS; Conclusões e tendências da área.
Bibliografia:
Internet QoS: Architectures and Mechanisms for Quality of Service, by Zheng Wang, Morgan Kaufmann; 1st edition (March 15, 2001)
Advanced MPLS Design and Implementation, by Vivek Alwayn Cisco Press; 1st edition (September 25, 2001)
The Art of Computer Systems Performance Analysis : Techniques for Experimental Design, Measurement, Simulation, and Modeling, by R. K. Jain (Author) John Wiley & Sons; (April 1991)
Topicos Especiais em Telemática III E – TCN – 0058
Ementa: Origens de não linearidades em fibras ópticas. Susceptibilidade de ordem superior. Îndice de refração não linear. Propagação não linear em fibras ópticas. Equação NLSE e métodos de solução. Automodulação de Fase, Modulação de Fase Cruzada e efeitos dispersivos. Modulação de Fase Cruzada. Espalhamento Raman Estimulado. Espalhamento Brillouin Estimulado Processos Paramétricos. Mistura de quatro ondas. Sólitons em Fibra Óptica. Amplificação Óptica em Fibras.
Bibliografia:
G.P. Agrawal. Nonlinear Fiber Optics (2. ed). Academic Press, San Diego (1995)
G.P. Agrawal & R.W. Boyd. Contemporary Nonlinear Optics. Academic Press, (1992)
A. Hasegawa & Y. Kodma. Solitons in Optical Communications. Oxford Univ. Press, (1995.)
Tópicos Especiais em Automação Industrial III – TAI-0015
Introdução à análise dos harmônicos; Efeito dos harmônicos nos dispositivos elétricos; Técnicas de atenuação de harmônicos; Cálculo de filtros sintonizados; Variação de tensão de curta duração; Desequilíbrios de tensão; Noções sobre interferência eletromagnética.
Bibliografia:
Dugan, R.C., McGranaghan, M. F. & Beaty, H. W. Electrical Power Systems Quality. McGraw Hill
Arrilaga, J., Bradley, D. A. & Bodger, P. S. Power System Harmonics. John wiley & Sons
Recomended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems Edição: IEEE Std 519-1992
Tópicos Especiais em Bioinformática – TIB-0054
Ementa variável, sujeita às necessidades de pesquisa. Voltada principalmente para os conceitos básicos da aplicação de informática na área de medicina, biologia e saúde.
Bibliografia: Variável, baseada principalmente em artigos recentes da área.
Tópicos Especiais em Comunicação Digital – TIC-0051
Disciplina de ementa variável
Bibliografia: bibliografia variável
Tópicos Especiais em Eng. Biomédica III – G – TGI-0067
Apresentar as maneiras mais usuais de se armazenar e gerenciar em mídia eletrônica informações gráficas (raio X, tomografia, ressonância magnética, etc.) e seus respectivos laudos.
Bibliografia: Artigos científicos e manuais diversos.
Tópicos Especiais em Eng. Biomédica III-E – TEB-0062
Estrutura Nuclear; Reações Nucleares; Radioatividade; Interação da Radiação com a Matéria; Detecção da Radiação; Tratamento Estatístico de Dados.
Bibliografia:
William R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-To Approach, Springer-Verlag
Glenn F Knoll, Radiation Detection and Measurement, John Wiley & Sons
Kenneth S. Krane, Introductory Nuclear Physics
W. S. C. Williams, Nuclear and Particle Physics
K. C. Chung, Introdução à Física Nuclear, UERJ
P.R. Bevington, Data Reduction and Error Analysis for the Physical Sciences, Mc Graw-Hill
O. A. M. Helene, Tratamento Estatístico de Dados em Física Experimental.
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-B – TEB-0052
Fundamentos de Física Atômica e Nuclear. Produção de Raios-X. Interação de Raios-X com a Matéria. Formação da Imagem Radiográfica. Detetores de Radiação. Garantia de Qualidade em Radiodiagnóstico. Técnicas Especiais em
Radiodiagnóstico. Medicina Nuclear e Radioterapia. Efeitos Biológicos da Radiação.
Bibliografia: Variável, baseada principalmente em artigos publicados recentemente.
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III – J – TBM-0072
Biomecânica na Universidade de Aveiro: estudo de caso; Introdução à biomecênica humana; Biomecênica dos implantes ósseos; Biomecênica das fraturas; Biomecênica ocupacional; Biomecênica experimental; Metodos numéricos versus métodos experimentais; Biomecênica numérica.
Bibliografia:
Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System, ISBN 0-638-30247-7
Biomechanics, ISBN 0387979476
Basic Biomechanics, ISBN 0072462043
Biomechanics and Esthetic Strategies in Clinical Orthodontics, ISBN 0721601960
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-A – TER-0044
Sistemas de informação hospitalares. Dados médicos: aquisição, armazenamento e uso. Sistemas inteligentes para apoio á tomada de decisão, diagnóstico clínico e ensino. Internet e telemedicina. Prontuário eletrônico, privacidade e segurança de dados. Lin~guagens e sistemas de desenvolvimento. Aspectos éticos e legais da informática na saúde.
Bibliografia:
Coiera, E. Guide to medical Informatics, the internet and telemedicine, Oxford University Press, 1997
Van Bemmel, J; Musen, M. A.. handbook of Medical Informatics, Springer-Verlag, 1997.
Shortlife, E. H.; Wiederhold, G.; Perreault, L. E. ; Fagan, L. M. ; Medical Informatics: Computer Applications in Health Care and Biomedicine, 2nd ed., Springer-Verlag, 2000.
Maheu, M.; Whitten, P.; Allen, A. e-Health, telehealth and Telemedicine, Josse-Bass, 2001.
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-D – TRI-0059
Conceitos de Estrutura Atomica e Nuclear; Interação de raios X e raios gama com a matéria; Interação de partículas carregadas com a matéria; Métodos avançados de dosimetria em Radiologia, Medicina Nuclar e Radioterapia; Avaliação de osteoporose e esqueletização de imagens; Instrumentação nuclear; Conceitos de radiobiologia; Processamento digital de imagens em tomografia Computadorizada.
Bibliografia:
James - Atons, Radiation and Radiation Protection
Herman Cember - Introduction to Health Physics
Tópicos Especiais em Informática Industrial III-A – TEI-0047
Prof. Dr. Volnei Pedroni
Obs. TEI-0047, a partir da Fase II-2009, foi substituída pela disciplina LPV-0085 (Projeto Digital com Lógica Programável e VHDL).
Estudo dos dispositivos lógicos programáveis, com ênfase em CPLDs e FPGAs. Estudo detalhado da linguagem VHDL para programação de dispositivos lógicos programáveis. Estudo das ferramentas de software e hardware necessário para o desenvolvimento de projetos com síntese automática. Atividade de laboratório utilizando VHDL e kits de desenvolvimento com chips de CPLDs e FPGAs.
Bibliografia:
V A. Pedroni, “Circuit Desing with VHDL”, MIT Press, 2004.
D. L. Perry, “VHDL”, McGraw-Hill, 4nd Edition, 2002.
J. R. Armstrong, F. G. Gray, “VHDL Desing Representation and Systhesis”, Prentice Hall, 2nd Edition , 2000.
S. Yalamanchili, “Introduction VHDL from Simulation to Synthesis”, Prentice Hall, 2001.
Dinâmica não Linear e Caos (Tópicos Especiais em Informática Industrial III-C) – TDC-0065
Prof. Dr. Mário Sérgio Teixeira de Freitas (Professor Convidado)
Obs.: Disciplina ofertada de acordo com a disponibilidade do professor convidado.
1. Equações a Diferenças Finitas(“Mapas”): Crescimento e decaimento em mapas lineares e não-lineares; métodos gráficos e numéricos para interação de mapas; mapa logístico; estabilidade de estados estacionários; correspondência entre ciclos periódicos e estados estacionários; características do comportamento caótico; distinção entre caos e quaseperiodicidade. 2. Redes Booleanas e Autômatos Celulares: Elementos, funções e redes booleanas; entrada única e entrada múltipla; aplicações em redes neurais e bioquímica; padrões criados por autômatos celulares; Jogo da Vida de Conway; mapas acoplados; meios excitáveis; algoritmos genéticos. 3. Autossimilaridade e Geometria Fractal: Fatores de escala e algoritmos recursivos; exemplos de fractais naturais e resultantes de processos matemáticos e de sistemas dinâmicos; dimensão fracionária; mapa de Ikeda; autossimilaridade estatística; passeio aleatório e movimento browniano; escape; fronteiras de bacia; conjunto de Mandelbrot; agregação fractal. 4. Equações Diferenciais Unidimensionais: Crescimento e decaimento, constante exponencial; crescimento limitado; análise por métodos geométricos; estabilidade de estados estacionários; confronto entre equações diferenciais e equações a diferenças; resposta dinâmica a impulsos isolados e periódicos. 5. Equações Diferenciais Bidimensionais: Soluções, trajetórias e fluxos para sistemas lineares; equações acopladas; determinantes e autovalores; plano de fase para sistemas não-lineares; análise de estabilidade local; percepção visual de fluxos; ciclos-limite; método de Euler para integração; exemplos de dinâmica em três ou mais dimensões; atrator de Lorenz; mapas de Poincaré; expoentes de Lyapunov.
Syllabus: 1. Finite-Difference Equations (“Maps”): Growth and decay in linear and nonlinear maps; graphical and numerical methods for map iteration; logistic map; stability of steady states; correspondence between periodic cycles and steady states; characteristics of chaotic behavior; distinction between chaos and quasi-periodicity. 2. Boolean Networks and Cellular Automata: Elements, Boolean functions and networks; single and multiple inputs; applications in neural networks and biochemistry; patterns generated by cellular automata; Conway’s Game of Life; coupled maps; excitable media; genetic algorithms. 3. Self-Similarity and Fractal Geometry: Scale factors and recursive algorithms; examples of natural fractals and of fractals which result from mathematical processes and dynamical systems; fractional dimension; Ikeda map; statistical self-similarity; random walk and Brownian motion; escape; basin boundaries; Mandelbrot set; fractal aggregation. 4. One-Dimensional Differential Equations: constant and exponential growth or decay; limited growth; geometrical analysis; stability of steady states; differential equations versus finite-difference equations; dynamical response to inputs 5. Two-Dimensional Differential Equations: Solutions, trajectories and flows in linear systems; coupled equations; determinants and eigenvalues; phase plane for nonlinear systems; analysis of local stability; visual perception of flows; limit-cycles; Euler’s integration method; examples of dynamics in three or more dimensions; Lorenz attractor; Poincaré maps; Lyapunov exponents.
Bibliografia/Bibliography:
D.Kaplan, L.Glass (1995) Understanding Nonlinear Dynamics (Springer, N.Y.).
G.L.Baker, J.P. Gollub (1990) Chaotic Dynamics – An Introduction (Cambridge U.P., Cambridge)
K.T. Alligood, T.D.Sauer, J.A. Yorke (1996), Chaos – An introduction to Dynamical Systems (Springer, N.Y.)
S.H. Strogatz (1994, Nonlinear Dynamic and Chaos - with applications to Physics, Biology, Chemistry, and Engineering (PerseusBooks, Reading, Massachussets)
D. Peak, M. Frame (1994) Chaos Under Control (W.H.Freeman & Co., N.Y.)
G.H Flake (1998), The Computational Beauty of Nature – Computer Explorations of Fractals, Chaos, Complex Systems, and Adaptation (MIT Press, Cambridge)
Tópicos Especiais em Informática Industrial III-B - TRP-0064
Introdução ao petróleo, sua engenharia, indústria e história, no Brasil e no mundo; noções sobre exploração, desenvolvimento, produção e transporte do petróleo e gás natural; natureza do petróleo; gás natural e seus derivados; principais processos de refino e tratamentos; qualidades dos produtos.
Bibliografia:
Decifrando a Terra; org. Wilson Teixeira... (et al.), São Paulo, Oficina de Textos, 2000.
Petroleum Refining in Nontechnical Language; Willian L. Leffer, Pen Well, 2000.
Natural Gas Nontechnical Language; Institute of Gas Technology, Rebecca L. Busby, editor, 1999.
Tópicos Especiais em Telemática III-F – TFC-0056
Discussão das etapas envolvidas no desenvolvimento da tecnologia de comunicações ópticas, através do processo de agregar conhecimentos oriundos de diferentes áreas (vidros, semicondutores, comunicações, eletrônica). A abordagem incluirá a visão histórica dos vários processos, incluindo a quebra de alguns paradigmas erroneamente assumidos (inclusive na literatura impressa de referência da área). Tecnologia do vidro, guias e fibras ópticas. Tecnologia de semicondutores optoeletrônicos. Tecnologia de sistemas. Novas tecnologias decorrentes.
Bibliografia:
J. HECHT, CITY OF LIGHT - THE STORY OF FIBER OPTICS, OXFORD, NEW YORK, 1999
G.P. AGRAWAL, FIBER OPTIC COMMUNICATION SYSTEMS, WIILY, NEW YORK, 2002 (CAP 1)
S. HAYKIN, DIGITAL COMMUNICATIONS, WILEY, NEW YORK, 1988 (CAP 1)
J.D. GIBSON, THE COMUNICATIONS HANDBOOK, IEEE/CRC, BOCA RATON, 1997
Artigos tecnicos selecionados
Tópicos em Telemática - Cristais Fotônicos e Fibras Microestruturadas - TCF-0068
Prof. Dr. Alexandre de Almeida Prado Pohl
Obs.: Substitui a Tópicos Especiais em Telemática III-H - Modificação feita em 01 de março de 2010.
Introdução. Cristais Fotônicos em 1D, 2D e 3D. Fundamentos do cálculo do Gap de Banda de CFs. Cálculo dos Modos de propagação em CFs. Defeitos em CFs. Fibras Ópticas Microestruturadas. Propriedades de Fibras Microestruturadas. Aplicações de Fibras Microestruturadas.
Bibliografia:
A. Bjarklev, J. Broeng and A.S. Bjarklev, Photonic Crystal Fibres, Kluwer Academic Publishers, 2003.
F. Zolla, G. Renverez, A. Nicolet, B. Kuhlmey, S. Guenneau and D. Felback, Foundations of Photonic Crystal Fibres, Imperial College Press, 2005.
Optical Properties of Photonic Crystals, Springer-Verlag, 2005.
Artigos de Periódicos (IEEE Journal of Lightwave Technology, Applied Physics Letters, etc)
Tópicos Especiais em Telemática III-A – TRB-0045
Profa. Dra. Márcia Muller
Obs.: TRB-0045 foi ofertada pela última vez na Fase II-2008. A partir da Fase II-2009 (01/junho/09) passou a se chamar: Redes de Bragg e Aplicações - RBA-0082.
Fotosensibilidade em fibras ópticas: origens, mecanismos, realce. Redes de Bragg em fibra óptica: histórico, processos de gravação,
características. Teoria eletromagnética de redes de Bragg: modos acoplados, condição de casamento de fase. Caracterização espectral de redes de Bragg: espectro, comprimento de onda de Bragg, coeficiente de acoplamento. Sensibilidade espectral a agentes externos. Aplicações de RB em dispositivos e sensores. Redes de Período Longo: características e aplicações. Processos de produção e otimização de RPL. Aplicações de RPL
Bibliografia:
R. Kashyap - Fiber Bragg Gratings, Academic Press 1999
A. Othonos & K. Kalli - Fiber Bragg Gratings, Fundamentals and Applications in Communications and Sensing, Artech House, 1999
G. P. Agrawal - Applications of Non Linear Fiber Optics, Academic Press 2001
A. Bjarklev, J. Boerg, A.S. Bjarklev - Photonics Crystals Fibres, Kluwer 2003
Tópicos Especiais em Telemática III-G – TSV-0063
Conceitos básicos sobre sinais analógicos e digitais Sinais de vídeo analógico e suas características. Sinais de vídeo digital e suas características. Análise e Performance de sinais para caracterização de sinais de vídeo. Laboratório remoto para caracterização de sinais de vídeo analógico. Aulas práticas
Bibliografia:
James Farer, David Large, Walter S. Ciciora. Modern Cable Television Technology: Vídeo, Voice & Data Communications, Editora: Morgan Kaufmann Publisher, 1999.
Richard Brice, Newnes Guide to Digital Television, Editora Newnes, 2000.
Jeffrey L. Thomas, Cable Television Proof-Of-Performance: A Pratical Guide to Cable TV Compliance Measurement Using a Spectrum Analyser. Editora: Prentice Hall PTR, 1995.
Notas de Aluno do Professor
Notas Técnicas de Fabricantes de Equipamentos
Tópicos Especiais em Telemática III-C – Comunicações sem fio - TCM-0060
Prof. Dr. Richard Demo Souza
Obs.: Essa disciplina foi substituída pela CSF-0084 Comunicações Sem Fio
Modelos de propagação: Propagação no espaço livre; reflexão, difração e espalhamento; propagação em pequena escala;resposta ao impulso de um canal com multipercursos; parâmetros de canais com múltiplos percursos;tipos de desvanecimento;distribuições de Ricean e Rayleigh. Processamento de sinais para comunicações moveis: Técnicas de modulação digital para o canal de rádio-movel; equalização linear e não-linear; equalização adaptativa; diversidade na recepção;receptor RAKE; entrelaçamento; codificação de canal. Técnicas de acesso múltiplo: Acesso múltiplo por divisão em tempo, freqüência, código e espaço:TDMA, FDMA, CDMA e SDMA. Introdução à rádio por Pacotes:CSMA. Avanços recentes: Capacidade de canais MIMO (múltiplas antenas no Transmissor e no receptor). Técnicas de diversidade na transmissão: Códigos espaço temporais.
Bibliografia:
T.s. Rappaport, Wireless communications:principles and pratice,prentice hall,1999.
W.C.Y. Lee, Mobile communications Engineering, 2nd Edition, McGrawHill, 1995.
A.Paulraj, R.Nabar and D.gore, Introdution to space-time wireless communications, Cambridge,2003.
E. telatar, Capacity of multi-antenna Gaussian Chanels, European transaction on Telecomunication, pp .585-595,nov.1999.
V. Taronk N. Seshadri,and A.R.Calderbank, Space-time wireless Communications: performace criterion and code construction. IEEE Trans.Inform.Theory,vol.44,no,2,pp.744-765,mar.1998.
S.M.Alamouti,?A simple transmit diversity technique for wireless communications,? IEEE J. Select. Areas Commum., vol.16,no.8,pp.1451-1458,oct.1998.
Outros artigos e livros relacionados com a área .
Tópicos Especiais em Telemática III-D – TIF-0061
Fila M/G/1: cadeia de Markov interna,probabilidade de transição,tamanho médio da fila,tempo médio de espera,distribuição do número de cliente e do tempo de espera, tempo resíduo de serviço,período de atividade. Fila G/M/m: cadeia de markov interna,probalidade de transição,distribuição do número de clientes e do tempo de espera.redes de filas: teorema de
burk,redes BCMP; algoritmo MVA, algoritmo da convolução.Aplicação:retardo nas redes de comutação de pacotes.
Bibliografia:
Queueing Systems, Vol 1 ? Leonard Kleinrock ? John Wiley & song ? 1975
The Art of Computer System Performance Analysis ? Raj Jain ? Wilwy – 1991
Teoria da Informação e Codificação TIC-0083
Prof. Dr. Walter Godoy Junior
Obs.: A TIC-0083, a partir da Fase II-2009, substituiu as disciplinas TIF-0007 (Teoria da Informação) e TCO-0024 (Teoria da Codificação). Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Introdução à comunicação de dados. Modelo do sistema de comunicação digital. Modelo e processamentos a serem estudados. Introdução à teoria da informação. Informação e suas medidas. Informação própria. Entropia. Teorema de Shannon. Fontes de dados. Características. Extensão de uma fonte. Desigualdade de Kraft. Códigos de fonte. Algoritmo de Huffman. Exercícios. Implementação do algoritmo de Huffman. Algoritmo de Huffman para códigos de fonte multinível. Exercícios. Algoritmo LZW. Exercícios. Revisão da matéria. Exercícios. Trabalho prático sobre a implementação dos algoritmos de Huffman e LZW para códigos multinivel. Verificação teórica parcial. Introdução à teoria da codificação. Códigos de blocos. Códigos de blocos lineares. Matrizes. Exercícios. Códigos de blocos lineares. Matriz de paridade. síndrome. Arranjo padrão. Detecção e correção de erros por síndrome. Trabalho prático de simulação com o código C(15,7). Trabalho de simulação do código C(15,7).(continuação). Algoritmo de vizinhos de zero para decodificação de códigos lineares. Algoritmo de conjuntos de informação. Exercícios. Códigos cíclicos. Propriedades. Polinômio gerador. Polinômio de paridade. Polinômios versus matrizes. Exercícios. Decodificador de Meggitt. Decodificador de Lógica Majoritária de um e dois passos. Exemplos. Exercícios. Decodificação com decisão suave. Decodificador de máxima verossimilhança. Conceito de região de Voronoi. Algoritmo de Chase. Algoritmo de conjuntos de informação para decisão suave. Estudo de limitantes para as regiões de Voronoi. Aplicação destes limitantes em algoritmos.Trabalho prático sobre decodificação com decisão suave. Revisão da matéria de códigos corretores de erros. Verificação parcial. Modulação codificada. Modulação codificada com códigos de blocos. Algoritmo de Sayegh.Trabalho prático. Seminário sobre a apresentação dos trabalhos práticos. Leitura comentada e análise de texto na área. Seminário sobre a apresentação dos trabalhos práticos. Leitura comentada e análise de texto na área. Códigos convolucionais. Propriedades. Máquina de estados e convolução digital. Codificação dos códigos convolucionais. Decodificação dos códigos convolucionais. Algoritmo de Viterbi. Exercícios.
Information and Coding Theory
Syllabus: Introduction to data communications. Elementals of digital communication systems. Introduction to Information Theory. Entropy. Shannon´s theorem.
Source encoding. Huffman algorithm. LZW algorithm. Problems. Software implementation of Huffman and LZW algorithms. Introduction to Error Control Coding Theory: Fundamentals and applications. Block codes. Linear block codes. Generator matrix. Parity check matrix. Syndrome and error detection. Minimum distance of a block code. Standard array and syndrome decoding. Problems. Software simulation of error correcting system for C(15,7) code. Zero Neighbors algorithm. Informations set algorithm. Cyclic codes. Generator polinomial. Polinomial versus matrix. Majority – logic decoding for ciclic codes. Meggitt decoder. Soft decision decoding. Maximum likelihood decoding. Voronoi region. Chase algorithm. Bound of Voronoi regions. Block coded modulation. Sayegh algorithm. Convolutional codes. Encoding of convolutional codes. Structural properties of convolutional codes. Distance properties of convolutional codes. Problems. Maximum likelihood decoding of convolutional codes. The Viterbi algorithm. Problems.
Pré-requisitos: Conhecimento de uma linguagem de programação e/ou MATLAB.
Bibliografia:
SHU LIN & COSTELLO: Error Control Coding, Prentice Hall, 1983;
ABRAMSON, N.: Information Theory and Coding, McGraw Hill, 1963;
NELSON, M.: The data compression book, M&T Books, 1995.
Hoffman, R.: Data compression in digital systems, Chapman & Hall, 1996.
Clark, George, Error-Correction Coding for Digital Communications. Plenum Press, New York 1981
Blahut, Richard E., Theory and practice of error control codes. Addison Wesley Publishing Company, Inc. 1983.
Godoy Júnior, Walter, Esquemas de modulação codificada com códigos de bloco. Editora CEFET-PR, 1991.
Lu, Charles; Convolutional Coding: Fundamentals and Applications, Artech House, 1997.
Wicker, Stephen B.; Error control systems for digital communication and storage, Prentice Hall, 1995.
Artigos recentes.
Projeto Digital com Lógica Programável e VHDL - LPV-0085
Prof. Dr. Volnei Antonio Pedroni
Obs. LPV-0085, a partir da Fase II-2009, substitui a disciplina TEI-0047 (Tópicos Especiais em Informática Industrial III-A), sendo, em geral, ofertada na Fase II.
Estudo dos dispositivos lógicos programáveis (CPLDs e FPGAs). Conceitos fundamentais da linguagem VHDL. Entidade, arquitetura, bibliotecas e pacotes. Tipos de dados. Operadores e atributos. Descrição de códigos VHDL básicos visando projetos introdutórios. Descrição e tutorial das ferramentas de síntese e simulação. Descrição e tutorial da placa de desenvolvimento com FPGA. Código concorrente. Projeto de circuitos combinacionais com código concorrente. Código seqüencial. Estudo de objetos. Projeto de circuitos seqüenciais e combinacionais com código seqüencial. Código para máquinas de estados. Projetos de circuitos digitais modelados como máquinas de estados. Pacotes e componentes. Funções e procedimentos. Projeto de circuitos hierárquicos. Projeto final.
Syllabus: Description of programmable logic devices (CPLDs e FPGAs). VHDL concepts. Entity, architecture, libraries, and packages. Data types. Operators and attributes. Basic code and introductory designs. Synthesis and simulation tools tutorial. FPGA development board tutorial. Concurrent code. Design of combinational circuits with concurrent code.
Sequential code. Objects. Design of sequential and combinational circuits with sequential code. Code for state machines. Design of digital circuits modeled as state machines. Packages and components. Functions and procedures. Hierarchical designs. Final project.
Bibliografia:
1 - V. A. Pedroni, Circuit Design and Simulation with VHDL, 2/E, MIT Press, 2010.
2 - P. Ashenden, The Designer’s Guide to VHDL, 3/E, Morgan Kaufmann, 2008.
Leitura complementar:
1 - V. A. Pedroni, Digital Electronics and Design with VHDL, Morgan Kaufmann, 2008.
2 - D. L. Perry, VHDL Programming by Example, 4/E, McGraw-Hill, 2002.
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III - Teoria de Reconstrução de Imagens - TRI-0087
Prof. Marcelo V. W. Zibetti
Tipos de sistema de imagem (classificações). Modelagem de sistemas de aquisição de imagem (modelagem linear discreta, matrizes). Ferramentas de análise de sistemas de imagem (autovalores e autovetores, SVD, GSVD). Novas teorias de amostragem e conexão com reconstrução de imagens. Problema de tomografia, ressonância magnética, restauração e superresolução de imagens de câmeras digitais. Modelagem do ruído de aquisição e modelos de imagem (campos de Markov). Criação de algoritmos de reconstrução (LS, ML, RLS, MAP, JMAP). Implementação de algoritmos de reconstrução (Steepest descent, CG, NL-CG).
Theory of Image Reconstruction
Syllabus: Kinds and classification of imaging systems. Models of imaging acquisition systems (discrete linear models, matrices). Tools for analysis of imaging systems (eigenvalues, SVD, GSVD). Sampling theories and connection with image reconstruction. Tomography, magnetic resonance, deblurring, and super-resolution. Statistical noise models and image models (Markov random fields). Methods of image reconstruction (LS,ML,RLS,MAP,JMAP). Implementation of image reconstruction algorithms (Steepest descent, CG, NL-CG).
Bibliografia:
Barrett, H. H. & Myers, K. J. Foundations of Image Science. John Wiley & Sons, 2004.
Bovik, A. (ed.) Handbook of Image and Video Processing. Academic Press, 2000.
Liang, Z. P. & Lauterbur, P. C. Principles of Magnetic Ressonance Imaging: A Signal Processing Perspective. IEEE Press, 2000.
Benedetto, J. & Zayed, A. Sampling, Wavelets, and Tomography. Birkhäuser, 2004.
Chaudhuri, S. Super-Resolution Imaging. Kluwer, 2001.
Therrien, C. W. Discrete Random Signals and Statistical Signal Processing. Prentice Hall, 1992.
Vogel, C. R. Computational Methods for Inverse Problems. SIAM, 2002.
Golub, G. H. & Loan, C. F. V. Matrix Computations. The Johns Hopkins University Press, 1996.
Natterer, F. & Wübbeling, F. Mathematical methods in image reconstruction. SIAM, 2001.
Artigos específicos em periódicos da área.
Introdução a Tecnologia de Diagnóstico em Saúde (Tópicos Eng. Biomédica III) - TDS - 0081
Prof. Fábio Kurt Schneider
Introdução a tecnologias modernas em dispositivos diagnósticos utilizados na área da saúde (e.g., testes imunológicos) e fundamentos de técnicas para construção de dispositivos diagnósticos (e.g., laser na fabricação de dispositivos, microesferas),
aquisição e processamento de informação (e.g., sinais e imagens ópticas).
Bibliografia:
- Microfluidic diagnostic technologies for global public health, Paul Yager, Thayne Edwards, Elain Fu, Kristen Helton, Kjell Nelson, Milton R. Tam & Bernhard H. Weigl. REVIEW NATURE, Vol 442, |27 July 2006, doi:10.1038/nature05064
- Point-of-Care Diagnostics for Global Health, Paul Yager, Gonzalo J. Domingo, and John Gerdes, Annual Review of Biomedical Engineering, Vol. 10: 107-144 , doi:10.1146/annurev.bioeng.10.061807.160524
- Enabling a microfluidic immunoassay for the developing world by integration of on-card dry reagent storage, Dean Y. Stevens, Camille R. Petri, Jennifer L. Osborn, Paolo Spicar-Mihalic, Katherine G. McKenzie and Paul Yager, DOI: 10.1039/b811158h
- DNA MICROARRAY TECHNOLOGY: Devices, Systems, and Applications, Michael J. Heller, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2002. 4:129–53, doi: 10.1146/annurev.bioeng.4.020702.153438
- PHYSICS AND APPLICATIONS OF MICROFLUIDICS IN BIOLOGY, David J. Beebe, Glennys A.Mensing, and Glenn M.Walker, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2002. 4:261–86, doi: 10.1146/annurev.bioeng.4.112601.125916
- BLOOD-ON-A-CHIP, Mehmet Toner and Daniel Irimia, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2005. 7:77–103, doi: 10.1146/annurev.bioeng.7.011205.135108
- Lab on a CD, Marc Madou, Jim Zoval, Guangyao Jia, Horacio Kido, Jitae Kim, and Nahui Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2006. 8:601–28, doi: 10.1146/annurev.bioeng.8.061505.095758
- Design of Health Care Technologies for the Developing World, Robert A. Malkin, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2007. 9:567–87 doi: 10.1146/annurev.bioeng.9.060906.151913
Combustíveis Fósseis e Biocombustíveis (Tópicos em Inf. Industrial III) TCF-0080
Prof. Márcial Müller
Conceitos básicos sobre combustíveis e biocombustíveis, Estado da arte da indústria dos combustíveis e biocombustíveis.
Implicações ambientais associadas com a produção e utilização dos biocombustíveis, Normas técnicas e especificações para combustíveis, biocombustíveis e suas misturas, Técnicas laboratoriais de análise de qualidade de combustíveis e biocombustíveis.
Bibliografia:
- Manual do Biodiesel: Gerhard Knothe, Jan Van Gerpen, Jurgen Krahl, Luiz Pereira Ramos. Editora Blucher ISBN: 9788521204053.
- Resoluções da Agência Nacional do Petróleo – ANP.
- Artigos em periódicos da área.
Scientific Methods in Mobile Robotics (Tópicos em Informática Industrial)
Prof. Ulrich Nehmzow e Hugo Vieira Neto
1. Introdução: métodos científicos em geral, procedimento experimental, abordagens de métodos científicos em robótica.
2. Métodos estatísticos para análise de comportamento robótico: aplicação de métodos estatísticos a experimentos nas ciências naturais.
3. Teoria de sistemas dinâmicos e sua aplicação em robótica móvel: teoria do caos, espaço de fase e sua reconstrução, medidas quantitativas de comportamento robótico, expoente de Lyapunov, dimensão de correlação, horizonte de previsão, comparação de comportamentos robóticos.
4. Modelamento de comportamento robótico: redes neurais artificiais para modelamento robótico, simulação fiel, identificação de sistemas e robótica, modelos ARMAX e NARMAX, qualidade de modelos, exemplos de aplicação em robótica.
Syllabus:
1. Introduction: scientific methods in general, experimental procedure, approaches to scientific methods in robotics.
2. Statistical methods to analyse robot behaviour: application of statistical methods to experiments in the natural sciences.
3. Dynamical systems theory and its application to mobile robotics: chaos theory, phase space and its reconstruction, quantitative measures of robot behaviour, Lyapunov exponent, correlation dimension, prediction horizon, comparison of robot behaviours.
4. Modelling robot behaviour: artificial neural networks for robot modelling, faithful simulation, system identification and robotics, ARMAX and NARMAX models, quality of models, application examples from robotics.
Bibliografia
Ulrich Nehmzow, Scientific Methods in Mobile Robotics: Quantitative Analysis of Agent Behaviour, Springer Verlag, 2006.
Kaplan, D. and Glass, D., Understanding nonlinear dynamics, Springer Verlag, 1995.
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica: Transformadores de Instrumentação - TEB0301
Prof. Dr. Bertoldo Schneider Jr.
Introdução e Conceitos Gerais (Números complexos e suas formas e operações; Parâmetros Impedância e Admitância; Elementos de Magnetostática; Análise de Kirchhoff para circuitos reativos; circuitos acoplados magneticamente; quadripolos; Solução matricial de equações e transformada de Fourier); Modelos de transformadores de instrumentação (ideal clássico, T, T+C2, magnetização e perdas, Gama, completo); Potência complexa e determinação de potência ativa espectral; Computação numérica de modelos e Atividades Computacionais.
Syllabus: Complex numbers, Admittance and Impedance parameters, Magnetostatic Basic Theory; Kirchhoff analysis; electrical quadripoles; Matrix equations; Fourier transformer; Instrumentation Transformers modeling; complex power, and models numerical computing.
Bibliografia:
SMITH, K. C. A. & ALLEY, R. E., (1992), "Electrical Circuits, an Introduction", Cambridge U. Press TERMAN, F. E., (1943), "Radio Engineers?Handbook", 1st edition, 3rd Impression, McGraw-Hill Book Companym Inc, New York and London, The Maple Press Company, York, PA.
TOROIDE do Brasil, (1996), Transformadores para soluções inteligentes, São José do Pinhais, PR, sede em Salisbury, MD, USA.
WEBSTER, J. G., (1988), "Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation", 1988, Vol.2, John Wiley & Sons, p1180-1203.
WEBSTER, J. G., (1978), "Medical Instrumentation. Application and Design", Houghton Mifflin Company, Boston KOSOW, I. L., (1977), "Máquinas Elétricas e Transformadores", Porto Alegre, Ed. Globo, p511-594.
HAYT, W. H., KEMMERLY, J. E., (1975), "Análise de Circuitos em Engenharia", São Paulo, McGraw-Hill do Brasil, p413-442 (para quadripolos).
HALLIDAY, D. e RESNICK, R., (1991), "Fundamentos de Física, Eletromagnetismo", Reimpressão de 1992, LTC, Livros Técnicos e Científicos Ed., Rio de Janeiro, ISBN 85-216-0707-5.
EDMINISTER, J. A. (1991), "Circuitos Elétricos", São Paulo, Makron, McGraw-Hill do Brasil, p365-373.(Cramer)
Tópicos Especiais em EC: Linguagens e Compiladores - TEC0302
Revisão dos conceitos de Teoria de Linguagens Formais (Linguagens Regulares, Linguagens Livres do Contexto) e seus Reconhecedores (Autômatos Finitos Determinísticos, Não-Determinísticos e de Pilha). Conceitos sobre Análise Léxica e construção de tradutores/interpretadores. Uso de ferramentas automatizadas para geração de analisadores léxicos. Conceitos sobre Análise Sintática. Geração de Analisadores Sintáticos Ascendentes e Descendentes. Uso de ferramentas automatizadas para geração de analisadores sintáticos. Conceitos sobre Análise Semântica e Geração de Código. Realização de projetos práticos.
Bibliografia:
A. V. Aho, M. S. Lam, R. Sethi, J. D. Ullman, "Compiladores - Princípios, técnicas e ferramentas". 2a Edição Pearson Addison-Wesley, 2008.
K. C. Louden, â01CCompiladores: princípios e práticasâ01D. Thomson, São Paulo, SP 2004.
V. W. Setzer, I. S. H. â01CA Construção de um Compiladorâ01D. Ed. Campus, Rio de Janeiro, RJ, 1982.
Análise de Circuitos Eletrônicos Não lineares
Prof. Fernando Castaldo
Dispositivos eletrônicos e curvas características. Método gráfico de análise de circuitos não-lineares. Equação da reta de carga DC e AC. Análise de dispositivos eletrônicos através da curva característica e retas de carga. Análise gráfica de circuitos com diodos. Transistores bipolares de junção (TBJ). Modelo Ebbers-Moll para TBJ. Solução de circuitos com TBJ empregando métodos analítico e gráfico. Traçado das curvas características do TBJ. Operação em regime de corte e saturação. Modelos linearizados para pequenos sinais em baixas e altas frequências. Modelos de simulação e extração de parâmetros PSPICE. Simulação de circuitos eletrônicos. Amplificadores de Potência. Análise gráfica de amplificadores de potência. Determinação da dissipação máxima e cálculo da distorção. Amplificadores classe A, B, AB, Push-Pull e acoplados a transformador. Análise da influência da temperatura em circuitos com TBJ. Projeto e simulação PSPICE de amplificadores. Dispositivos de Resistência Negativa (DRN). Análise gráfica de circuitos com DRNs. Dispositivos Diodo Túnel, UJT, PUT, SCR.
Syllabus: Electronic devices and characteristic curves. Graphical method of nonlinear circuit analysis. DC load line equation and Analysis of electronic devices through the characteristic curve and straight. Graphical analysis of circuits with diodes. Bipolar junction transistors (BJT). Model Ebbers-Moll for TBJ. Troubleshooting circuits with BJT analytical and graphic methods employing. Stroke of characteristic curves of TBJ. Operation of cutting and saturation. Small signs in driver models for low and high frequencies. Simulation modeling and parameter extraction using PSPICE. Simulation of electronic circuits. Power amplifiers. Graphical analysis of power amplifiers. Determination of maximum dissipation and calculation of distortion. Amplifiers class A, B, AB, Push-Pull and transformer coupled. Analysis of the influence of temperature on circuits with BJT. Design and simulation of PSPICE amplifiers. Negative Resistance devices (NRD). NRD: Tunneling diodes, UJT, PUT, SCR.
Bibliografia:
Microeletrônica, Adel S. Sedra Kenneth C. Smith, Editora: Makron Books. ISBN: 85.346.1044-4.
Bipolar and MOS analog integrated circuit design ISBN: 0-471-08529-4. Alan B. Grebene. Editora: John Wiley & Sons.
Analysis and design of analog integrated circuits ISBN: 0-471-32168-0. Paul R. Gray & Robert G. Meyer. Editora: John Wiley & Sons.
Dispositivos Eletrônicos e Teoria dos Circuitos. Boylestad & Naschelsky.
Integrated Electronics. Millman & Halkias.
The Analysis and Design of Linear Circuits. Thomaz and Rosa.
Análise de Circuitos Transistorizados. Alfred Gronner.
Ótica Refrativa e Instrumentação - FE06ORI121
Prof. Ricardo Kamikawachi
Princípios da ótica de raios, ótica Gaussiana, lentes delgadas e espessas, aberração ótica, técnicas para traçado de raios paraxiais, sistemas de imageamento, fundamentos de fotometria e radiometria, projeto de sistemas óticos.
Syllabus: Principles of ray optics, Gaussian optics, thick and thin lens, optical aberrations, paraxial ray tracing technique, imaging systems, fundamentals of photometry and radiometry, optical systems design.
Bibliografia
F. Jenkins and H. White, "Fundamentals of Optics (4th ed.)", Prints Custom Publishing, 2001.
E. Hecht, "Optics (4th ed.)", Addison Wesley,ISBN-13: 9780805385663, 2002.
M. Born and E. Wolf, "Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light (7th ed.)", Cambridge
University Press, ISBN 978 0 521 64221, 2002.
E. Dereniak and T. Dereniak, "Geometrical and Trigonometric Optics", Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-88746-5, 2008.
P. Mouroulis and J. Macdonald, "Geometrical Optics and Optical Design", Oxford University Press, ISBN-13: 978-0195089318, 1996.
W. Smith, "Modern Optical Engineering (4th ed.)", McGraw-Hill Professional, ISBN-13: 978-0071476874, 2007.:
Comunicação Digital (CDI-0029)
Conceitos Básicos. Modelamento de um sistema de comunicação digital. Revisão da geração e deteção de sinais modulados binários. Elementos de transmissão digital em banda-base. Códigos de linha. Elementos da Teoria da Deteção e Estimação.
Bibliografia:
SIMON HAYKIN.: Digital Communications. John Wiley 85.
ANTONY D. WHALEN: Detection of Signals in Noise. Academic Press 1971
Fundamentos de Televisão Digital (TFD-0079)
Prof. Dr. Alexandre Pohl
Fundamentos de Televisão; Processo de amostragem e quantização; Padrão digital de vídeo composto e componente; Processo de codificação, multiplexação e modulação; Processo de compressão; Transmissão de áudio e vídeo digital: protocolos e interfaces; Arquitetura dos sistemas de transmissão digital; Padrão Brasileiro de TV digital.
Ofertada pela primeira vez Fase III de 2008
Bibliografia:
Televisão Digital, Marcelo Sampaio de Alencar, editora Erica, 2007
Digital Television Fundamentals, Michael Robin and Michel Poulin, McGraw-Hill, 2000
Standard Handbook of Video and Television Engineering, McGraw-Hill, ed. Jerry Whitaker and Blair Benson, 2003
The MPEG Handbook, John Watkinson, Elsevier, 2004
Digital Video Image Quality and Perceptual Coding, editors H.R. Wu and K.R. Rao, CRC Taylor and Francis, 2006
Digital Video Quality, S. Winkler, Wiley, 2005.
Artigos de periódicos do IEEE
Lógica Reconfigurável por Hardware (LRH-0087)
(ofertada pela primeira vez na Fase III de 2009)
Fundamentos de lógica reconfigurável; Estudo de dispositivos lógicos programáveis (CPLDs e FPGAs); Estudo de ferramentas de EDA (softwares) para desenvol-vimento automatizado de projetos e simulações de circuitos lógicos reconfigurá-veis; Estudo dos kits de desenvolvimento utilizando CPLDs e FPGAs; Desenvolvi-mento de projetos de circuitos lógicos combinacionais ; Desenvolvimento de projetos de circuitos lógicos seqüenciais; Desenvolvimento de projetos utilizan-do a técnica de máquinas de estados; Atividades de laboratório.
Bibliografia:
1 - J. O. Hamblen, T. S. Hall and M. D. Furman, Rapid Prototyping of Digital Systems, Quartus II edition, Springer, Set. 2005.
2- V. A. Pedroni, Digital Electronics and Design with VHDL, 1st edition, Burlington - MA: Elsevier Morgan-Kaufmann, Feb. 2008.
Microprocessadores I (MP1-0033)
Microprocessadores de 16 bits: Arquitetura interna, acesso à memória, operações de ES, conjunto de instruções. Microprocessadores de 32 bits: Arquitetura interna, gerenciamento de memória. Microcontroladores de 8 e 16 bits: Arquitetura interna, canal serial, seção de temporização e conjunto de instruções.
Bibliografia:
INTEL CORPORATION iAPX86, 88: Users Manual Santa Clara, Calif.: Intel Corporation, 1981;
SINGH, A. & TRIEBEL, W. A.: IBM PC/88 Assembly Language Programming, Englewood Cliffs, Prentice Hall, 1985;
INTEL CORPORATION, Microcontroller Handbook, Santa Clara, Calif. Intel Corporation, 1986;
MITCHELL, H.J., 32-Bit Microprocessors, McGraw-Hill, 1986.
Microprocessadores II (MP2-0023)
Adaptadores de entrada e saída. Interfaces com circuitos integrados. Interfaces padronizadas: RS232, Contronics, Loop de corrente, etc. Barramentos Padronizados: IEEE-488, VME, MULTIBUS, etc.
Bibliografia:
HALL, D.: Microprocessor and Interfacing, Programming and Hardware, McGraw-Hill, 1980.
MILLMAN & TAUB: Pulse, Digital and Switching Waveforms, McGraw-Hill.
Manuais de Circuitos Integrados e Microprocessadores.
Normas de Interfaces e Barramentos.
Processamento Digital de Sinais I (PDS-0022)
Filtros analógicos. Tipos de filtros. Polinômios de Butterworth e Chebyshev. Funções de transferência. Curvas de resposta em freqüência. Estabilidade de filtros analógicos. Sinais e sistemas discretos. Digitalização de sinais. Transformada discreta de Fourier (DFT). Transformada rápida de Fourier (FFT). Análise espectral. Filtros digitais. Estabilidade de filtros digitais. Filtros de resposta finita ao impulso (FIR). Técnicas de projeto. Filtros específicos (pró-mediador, comb, casado). Estruturas de filtros FIR. Filtros de resposta infinita ao impulso (IIR). Técnicas de projeto. Estruturas de filtros IIR. Implementação de filtros digitais. Técnicas de implementação. Quantização de coeficientes. Processadores. Aplicações práticas.
Bibliografia:
KAMEN, E. W.; HECK, B. S.; Fundamentals of Signals and Systems Using MATLAB, Prentice Hall, 1997.
STEARNS, S. D.; DAVID, R. U.; Signal Processing Algorithms in Matlab, Prentice Hall, 1996.
PROAKIS, J. G.; MANOLAKIS, D. G.; Introduction to Digital Signal Processing, Macmillan Publishing Company, 1988.
OPPENHEIM, A. V.; SCHAFER, R. W.; Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall, 1989.
STRUM, R. D.; KIRK, D. E.; Discrete Systems and Digital Signal Processing, Addison-Wesley, 1988.
DeFATTA, D. J.; LUCAS, J. G.; HODGKISS, W. S.; Digital Signal Processing: A System Design Approach, John Wiley & sons, 1988.
BRIGHAM, E. O.; The Fast Fourier Transform and its Applications, Prentice-Hall, 1988.
PAPOULIS, A.; Signal Analysis, McGraw Hill, 1987.
OPPENHEIM, A. V.; YOUNG, I. T.; WILLSKY, A. S.; Signals and Systems, Prentice Hall, 1983.
VAN VALKENBURG, M. E.; Analog Filter Design, Holt-Saunders, 1982.
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