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CPGEI (Mestrado) Caio Marcelo de Miranda 19/06/12
Engenharia Elétrica e Informática Industrial - CPGEI
Ementas da Disciplinas - CPGEI
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Todas as disciplinas somam 03 créditos.
Álgebra Linear – ALA-0002
Prof. Dr. Fábio Dorini (Professor Convidado) e Profa. Dra. Lúcia Valéria Ramos de Arruda
Obs.: Disciplina ofertada quando há disponibilidade de professores.
Ementa: Espaços vetoriais lineares e operadores lineares. Independência linear. Bases. Dimensão. Representações. Mudança de base. Transformações e operadores lineares. Representação matricial. Sistemas de equações lineares algébricas. Autovalores e autovetores. Autovetores generalizados. Forma canônica de Jordan. Funções de uma matriz quadrada. Polinômios de uma matriz quadrada. Funções de uma matriz definida por meio de séries de potências. Norma e produto interno. Descrição matemática de sistemas. Descrição do tipo entrada-saída. Função de transferência. Linearidade. Causalidade. Invariância no tempo. Matriz de transferência. Descrição por variáveis-de-estado. Espaço de estado. Conceito de estado. Equações dinâmicas. Linearidade. Invariância no tempo. Simulação de equações dinâmicas em computador analógico e digital. Comparação das descrições. Descrição de sistemas variantes no tempo. Sistemas discretos.
Syllabus: Linear vector spaces and linear operators. Linear independence. Basis. Dimension. Representations. Change of basis. Linear transformations and operators. Matrix representation. Systems of algebraic linear equations. Eigenvalues and eigenvectors. Generalized eigenvectors. Jordan canonical form. Functions of square matrices. Polynomials of square matrices. Functions of matrices defined by power series. Norm and inner product. Mathematical description of systems. Input-output description. Transfer function. Linearization. Causality. Time invariance. Transfer matrices. State variables description. State space. Concept of state. Dynamical equations. Linearity. Time-invariant systems. Simulation of dynamical equations in analog and digital computers. Description of time-variant systems. Discrete systems.
Bibliografia:
CHEN, C.T.: Linear System Theory and Design, Holt, Rinehart and Winston, New York, 1984;
STEINBRUCH, A., WINTERLE, P.: Introdução à Álgebra Linear, Editora McGraw Hill, Ltda, São Paulo, 1990;
KREIDER, D.L., KULLER, R.G., OSTBERG, D.R., PERKINS, F.W.: An Introduction to Linear Analysis, Addison-Wesley Publishing Co., Massachusetts, 1966;
Análise Quantitativa de Sistemas – AQS-0011
Ementa: Conceitos básicos de modelagem e análise quantitativa. O modelo fundamental padrão de utilização de recursos equações de fluxo interpretação. Posse simultânea de recursos modelagem análise. Cobertura variável de recursos. Problemas de modelagem e descentralização. Padrões diferenciados de utilização de recursos. Modelo comportamental.
Bibliografia:
1 - TAZZA, M.: Análise Quantitativa de Sistemas, III EBAI, Curitiba, 1988.
2 - MIERENDORF, H., SCHWANBORN, H. & TAZZA, M.: Performance Modelling of Grid Problems - a Case Study on the SUPERNUM System, Parallel Computing 20, 1527-1546 (1994)
3 - Artigos e relatórios diversos.
Análise Temporal de Sistemas Dinâmicos – ATS-0048
Ementa: Modelos Temporais, Redes de Petri temporais e temporizadas, Grafos de Transição, Autômatos e autômatos, temporizados, Análise / verificação, Grafo de classes, Semânticas "trace"/ processos, Verificação usando autômatos temporizados, Análise baseada em roteiros
Bibliografia:
M. Menasche: Parâmetros Temporais em Redes de Petri. Relatório Interno 8, DEE/PUC-RIO, 1996
B. Barthomieu & M. Diaz: Modeling and Verification of Time dependent Systems using Petri Nets. IEEE Trans. on Software Eng. 17(3), 1991.
R. Alur & D. L. Dill: A theory of timed automata. Theoretical Computer Science 126, 183-225, 1994.
T. Aura: Time Processes of Petri Nets. Ph.D. Thesis, Helsinky University of Technology, 1996.
T. Murata: Temporal Uncertainty and Fuzzy Timing High Level Petri Nets. 17th. Int. Conf. Applications and Theory of Petri Nets, 1996.
L. A. Kunzle, R. Vallete & B. Pradin-Chézaviel: Temporal Reasoning in Time Petri Nets. Fuzziness in Petri Nets (Studies in fuzziness and soft computing). Physika Verlag, 1999.
Aplicações de Técnicas Nucleares (Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-M) - TTN-0078
Prof. Dr. Sergei Anatolyevich Paschuk e Prof. Hugo Reuters Schelin
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II. Primeria oferta ocorreu na Fase II-2008
Ementa: Radiações Ionizantes: Conceitos Básicos. Interação das Radiações com a Matéria. Dosimetria: Definição das Grandezas Dosimétricas. Cálculos da Exposição. Cálculos das Doses. Dosimetria X, Gama, Beta e Nêutrons. Microdosimetria. Radioproteção: Efeitos Biológicos das Radiações. Limites Máximos Permissíveis. Proteção contra as Radiações. Cálculo de Blindagens.Reconhecimento, Avaliação e Controle dos Riscos Ocupacionais e Ambientais. Princípios Operacionais Fundamentais. Legislação Básica. Detectores de Radiações. Detector e Medida de Radiação: Fontes de Radiação, Interação das Radiações com a Matéria: Nêutrons, Gama e Partículas Carregadas. Propriedades Gerais dos Detectores. Estatística de Contagem e Previsão de Desvio. Câmaras de Ionização, Contadores Proporcionais, Contadores Geiger-Muller. Detectores Cintilação. Fotomultiplicadoras. Espectrometria com Cintiladores. Detectores de Diodo Semi-Condutor. Detectores Ge-Li e Outros. Detectores de Nêutrons Térmicos e Rápidos. Radioisótopos. Preparação, métodos e técnicas para aplicação de radioisótopos. Irradiação de materiais. Princípios e técnicas de radiotraçadores: Método dos traçadores, características dos radiotraçadores, seleção preparação e calibração do experimento. Traçadores em problemas de engenharia e pesquisa tecnológica.
Bibliografia:
- Lamarsh, J.R. Introduction to Nuclear Engineering.
- Morgan, K.Z. and TURNER, J.E. Principles of Radiotion Protection.
- CNEN - Normas Básicas de Proteção Radiológica
- Resolução CNEN-6/73
- Radiological Health Handbook
- Price, W.J. Nuclear Radiation Detection
- Publicações várias: Safety Series, ICRP, NCRP, ICRU, NBS, etc.
- Attix, F.H. and Roesch, W.C. Radiations Dosimetry.
- "Radiation Detection and Measurement" Glenn F. Knoll - ( John Wiley & Sons - 1979)
- "Nuclear Radiation Detection" W.J. Price - (McGraw-Hill - 1964)
- I.A.E.A., Productions and Use of Short Lived Radioisotopes from Reactors, Vienna, (1963).
- I.A.E.A., Radioisotope Applications in Industry, Vienna (1963)
- Gardner, R.P. & ELY, Jr. R.L., “Radioisotope Measurement Applications in Engineering”.
- Kaplan, Física Nuclear
- Evans, R. D., The Atomic Nucleus, McGraw-Hill, Inc., 1985.
- Aramburu, X.O and Bisbal, J.J., Radiaciones ionizantes I, 1994.
- Eisberg R., Resnick R., Física Quântica.
- Lamarsh, J. R., Baratta, ª J. Introduction to NuclearEngineering. Reinhold Plublishing Corp., New York, (1967).
Biotelemetria – BTL-0028
Ementa: Técnicas de Transmissão: modulação e decodificação de sinais; transmissão de energia; métodos de comunicação passiva; sistemas nãoinvasivos. Sistemas invasivos: dispositivos implantáveis; dispositivos injetáveis; biocompatibilidade.
Bibliografia:
MACKAY, R.S., Bio-Medical Telemetry, IEEE Press, New York, 1993.
Artigos de periódicos relativos à área de estudo.
Comportamento Mecânico para Biocientistas - CMB0111
Ementa: Classificação dos materiais. Estrutura dos materiais. Dinâmica de discordâncias e mecanismos de escoamento em materiais cristalinos. Mobilidade de discordâncias em cristais imperfeitos. Endurecimento por encruamento, solução sólida, refino de grão, precipitação e dispersão. Comportamento elástico, plástico e viscoelastico dos sólidos. Propriedades dos materiais. Caracterização mecânica dos materiais: ensaios de tração; dureza; Lei de Meyer. Teoria de Griffith. Ensaio de tenacidade à fratura em deformação plana. Correlação entre Microestrutura e fratura dos materiais. Ensaios de impacto e fadiga.
Syllabus: Materials classification, structure and properties. Meyer Law, Griffith Theory.
Bibliografia:
1 – George E. Dieter, MECHANICAL METALLURGY. McGaw-Hill, 1976.
2 – William D. Callister, Jr., MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING and introduction, Jhon Wiley & Sons.Inc. 1991
3 – Richard W. Hertzberg., DEFORMATION AND FRACTURE MECHANICS OF ENGINEERING MATERIALS., 1976. By John Wiley & sons, inc.
4 – Cetlin, P. Roberto, SILVA, P. S. Pereira. ANÁLISE DE FRATURAS, A.B.M.
5 – ASM. METALS HANDBOOK VOL 1.
6 - ASM. METALS HANDBOOK VOL 8.
7 – Reed – Hill, R.E. PHYSICAL METTALURGY PRINCIPLES. Princeton, Van Nostrand. 1973.
Comunicações sem Fio - CSF-0084
Obs.: A CSF-0084, a partir da Fase II-2009, substituiu as disciplinas TCM-0060 (Tópicos Especiais em Telemática III-C – Comunicações sem fio ), sendo, em geral, ofertada na Fase II.
Ementa: Modelos de propagação: propagação em larga escala; propagação em pequena escala; parâmetros de canais com múltiplos percursos; tipos de desvanecimento; distribuições de Rice e Rayleigh. Processamento de sinais para comunicações sem fio: desempenho da modulação digital no canal sem fio; equalização; diversidade na recepção; codificação de canal, OFDM, diversidade na transmissão; códigos espaço temporais. Avanços recentes.
Syllabus: Propagation Models: Large-scale path loss; small-scale path loss; Impulse response of a multipath channel; Parameters of a mobile multipath channel; Types of small-scale path loss; Rayleigh and Rice distributions. Modulation performance in fading and multipath channels. Equalization, OFDM, channel coding and diversity. Recent advances.
Bibliografia:
1 - T. S. Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, Prentice-Hall, 1999.
2 - M. D. Yacoub, Foundations of Mobile Radio Engineering, CRC Press, 1993.
3 - A. Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge, 2005.
4 - S. Haykin and M. Moher, Modern Wireless Communications, Prentice-Hall, 2005.
5 - A. Paulraj, R. Nabar and D. Gore, Introduction to Space-Time Wireless Communications, Cambridge, 2003.
6 - Artigos relacionados com a área.
Computação Evolucionária – CEV-0035
Prof. Dr. Heitor Silvério Lopes
Introdução à Computação Evolucionária: paradigmas, histórico e métodos de otimização. Algoritmos Genéticos: fundamentos teóricos, AGs paralelos, tópicos avançados e aplicações. Programação Genética: fundamentos teóricos, variantes de PG (GEP), tópicos avançados e aplicações. Swarm Intelligence (Ant Colony Optimization e Particle Swarm Optimization): fundamentos e aplicações. Outras técnicas de Computação Evolucionária: Evolução Diferencial, Algoritmo genético compacto, e outros.Aplicações em problemas reais.
Syllabus: Introduction to evolutionary computation: paradigms, history and optimization methods. Genetic Algorithms: theoretical foundations, parallel GA, advanced topics and applications. Genetic Programming: theoretical foundations, variants of GP, advanced topics and applications. Swarm intelligence (Ant Colony Optimization and Particle Swarm Optimization): theoretical foundations and applications. Other evolutinary computation techniques: Differential Evolution, Compact Genetic Algorithm, and others. Real-world applications.
Bibliografia:
GOLDBERG, D.E.: Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison-Wesley, 1989.
KOZA, J.: Genetic Programming, vols. I e II, MIT Press, 1992, 1994.
Artigos de periódicos.
Comunicação Digital – CDI-0029
Ementa: 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
Comunicações Ópticas – COP-0049
1) Introdução às comunicações ópticas via fibra, 2) Fibras ópticas: tipos, características e fabricação, 3) Mecanismos de atenuação e dispersão em fibras ópticas, 4) Componentes passivos e ativos de um sistema de comunicação óptica (conectores, acopladores, led, laser, amplificadores ópticos e fotodetetores): tipos e características, 5) Modulação de LED's e Laser's, 6) Ruído em sistemas de comunicação óptica, 7) Projeto e desempenho de S.C.O.: orçamento de potência e dispersão, 8) Técnicas de Compensação de Dispersão, 9) Sistemas de comunicação óptica coerentes, 10) Sistemas Multicanais (DWDM, OTDM, OCDM)
Bibliografia:
J. Gowar, "Optical Communication Systems", 2nd Edition, Prentice Hall, UK, (1993).
John M. Senior, "Optical Fiber Communications - Principles and Practice, 2nd Edition, Prentice Hall, UK (1995).
Govind P. Agrawal, "Fiber-Optic Communication Systems", 3rd Edition,, John Wiley & Sons, Inc. USA (2002).
B. E. A. Saleh, M. C. Teich, "Fundamentals of Photonics", John Wiley & Sons, Inc. USA (1991).
Controle Automático – CA-0012
Análise de sistemas em tempo discreto. Lugares das raízes: abordagem de estado e polinomial. Modelagem orientada ao processo. Realização de controladores digitais. Modelagem de sistemas híbridos (aspectos contínuos e discretos). Metodologias para supervisão de sistemas automatizados.
Bibliografia:
ASTROM, K.J. & WITTENMARK, B. - Computer Controlled Systems, 3rd. ed., Prentice Hall, 1997.
ASTROM, K.J. & WITTENMARK,B. - Adaptive Control , Addison Wesley Pub., 1995.
ASTROM, K.J. & HAGGLUND, T. - Automatic tuning of PID controllers , ISA Pub., 1984
Dispositivos Fotônicos – DFO-0027
Fontes e detetores para Comunicações Óticas. Propriedades Básicas dos Semicondutores ( dopagem, junções, heteroestruturas). Luminescência de Injeção (recombinação, transições de gap diretor e indireto, heteroestruturas duplas, poços quânticos e super-redes). LEDs para Comunicações Óticas (DHSLED, ELED, e outros). Princípios da ação Laser (interação da adiação com a matéria, tipos de lasers, características da radiação laser). Lasers Semicondutores (ganho, limiar, modução). Lasers de Semicondutor para Comunicação Ótica (laser Fabry Perot, stripe, DFB, DBR, e outros). Detetores de Semicondutor (PIN, APD, PIN-FET, ruído, e outros).
Bibliografia:
J. Gowar, "Optical Communication Systems", 2nd Edition, Prentice Hall, UK (1993).
John M. Senior, "Optical Fiber Communications - Principles and Practice, 2nd Edition, Prentice Hall, UK (1995).
A. Billings, "Optics, Optoelectronics and Photonics", Prentice Hall Austrália (1993)..
B. E. A. Saleh, M. C. Teich, "Fundamentals of Photonics", John Wiley & Sons, Inc. USA (1991).
Dosimetria e Proteção Radiológica – RDP-0026
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: Artigos recentes em periódicos.
Engenharia de Reabilitação – ERH-0031
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Engenharia de Reabilitação, Cibernética, Ergonomia, Interfaces, Comunicação Aumentativa e Substitutiva, Mobilidade, Tecnologias de Apoio para Portadores de Deficiências, Biomecânica, Órteses e Próteses, Estimulação Elétrica Neuromuscular.
Rehabilitation Engineering
Syllabus: Rehabilitation engineering fundamentals, cybernetics, ergonomics in rehabilitation, human-machine interfaces, augmentative and substitutive communication, assistive technologies for control and mobility, biomechanics, ortheses and prostheses, neuromuscular electrical stimulation.
Bibliografia:
WEBSTER, J.G.; COOK, A.M.; TOMPKINS, W.J.; VANDERHEIDEN, G.C. Electronic Devices for Rehabilitation. John Wiley & Sons, Great Britain, 1985.
CERES, R. y Comité Organizador. IBERDISCAP 2000. Actas del Congreso Iberoamericano. Madrid, Espanha, 18-20/10/2000.
Proceedings of the RESNA'97 Annual Conference: Let's Tango - Partnering People and Technology. Resna Press, Pennsylvania, USA, 20-24/06/1997.
Proceedings of the RESNA'9 Annual Conference: Exploring New Horizon. Resna Press, Utah, USA, 7-12/06/1996.
REILLY, J.P. Electrical Stimulation and Electropathology. Cambridge University Press, USA, 1992.
WEBSTER, J.G. Tactile sensors for robotics and medicine. John Wiley & Sons, USA.
STEIN, R.B.; PECKHAM, P.H.; POPOVIC, D.P. Neural Prostheses: Replacing Motor Function After Disease or Disability. Oxford, New York, 1992.
MITAL, A.; KARWOOSKI W. Ergonomics in Rehabilitation. Taylor & Francis, London, 1988.
SMITH, R.V.; LESLIE, J.H. Rehabilitation Engineering. CRC Press, Florida, USA, 1990.
IFMBE. Rehabilitation Engineering Technology. United Nations Economic Commission for Europe, Norway, 1991.
BARFIELD,W.; FURNESS III, T. Virtual Environments and Advanced Interface Design, Oxford University Press, USA, p. 348-414.
INSERSO. Nuevas Tecnologias Aplicadas a La Discapacidad: Proyectos y Experiencias. Ministerio de Asuntos Sociales. Madrid, Espanha, 1994.
LAZARO, J.J. Adapting PC for Disabilities. Addison-Wesley, USA, 1996.
ANSON, D.K. Alternative Computer Access: A Selection Guide. F.A. Davis, Philadelphia, USA, 1997.
Artigos de periódicos e anais de congressos. (Selected papers from Congress proceedings and technical journals)
Engenharia de Software – ES-0055
Prof. Dr. Paulo Cézar Stadzisz
Introdução à Engenharia de Software (A importância do software, características do software e aplicações, a crise do software, mitos do software), Paradigmas de desenvolvimento (Ciclo de vida clássico, Prototipação, Modelo espiral, Técnicas de quarta geração, Re-utilização de componentes, Escolha de um paradigma para o desenvolvimento, Os requisitos do usuário, Técnicas de levantamento de dados, Análise dos requisitos do usuário), Princípios de especificação do software, Planejamento do desenvolvimento, A definição do escopo do projeto (Estimativas, Análise dos riscos e estudo de viabilidade, Cronograma).
Software Engineering
Syllabus: Introduction to Software Engineering (The importance of software in the society, main features of software as a product, the software crisis), development paradigms (classic development life cycle, prototyping, spiral model, RUP, agile models, axiomatic design, MDA). Reuse of software components, requirements specification, Software development planning, software test and verification.
Bibliografia:
PRESSMAN, R. - Software Engineering: a Practitioner's Approach. Pressman, Mc-Graw Hill, 3 Edition, 1992.
CHISTEL,M.G., KANG, K.C. -Issues in Requirements Elicitation. Software Engineering Institute, Technical Report CMU/SEI-92-Tr-12, Pittsburgh, PA, Carnegie Mellon University, September, 1992.
INCE, D.C. - Software Engineering. Chapman and Hall. 1989.
Currents Pratices in Software Development: a guide to successful System.Yourdon Press-Prentice Hall, 1984.
Engenharia Hospitalar – EH-0005
Engenharia Hospitalar (EH): definição, função, formação em EH, profissão de EH, certificação em EH. Acessibilidade em tecnologia médica. Programas de gerenciamento de tecnologia. Gerenciamento de equipamentos médicos. Sistemas de informação e modelos de manutenção de equipamentos médicos. Aquisição de equipamentos médicos. Normas e Legislação. Normas técnicas de equipamentos médicos. Associações de acreditação. Segurança elétrica. Desenvolvimento e operação de um Departamento de Engenharia Hospitalar: requisitos, programa inicial, gerenciamento de programa, Aspectos éticos na prática de Engenharia Hospitalar.
Bibliografia:
BRONZINO, J.D. Management of Medical Technology - A Primer for Clinical Engineers. Butterworth-Heinemann, USA, 1992.
WEBSTER, J.G.; COOK, A.M. Clinical Engineering: Principles and Applications. Prentice-hall, Englewood Cliffs, N.Y. 1979.
AHA. Medical Equipment Management in Hospitals. American Hospital Association, Chicago, 1982.
Artigos de periódicos especializados.
Normas técnicas ABNT, IEC e ANSI/AAMI (PD99.1, PD99.2).
Estruturas Fotônicas Periódicas - EFP0113
Ementa: Teorema de Bloch para potenciais periódicos. Estruturas fotônicas periódicas. Cristais fotônicos, fibras microestruturadas e fibras de banda ótica proibida. Fabricação de cristais fotônicos e de fibras especiais. Teoria e modelagem de fibras microestruturadas. Aplicações.
Syllabus: Bloch theorem for periodic potentials. Periodical photonic structures. Photonic crystals, microstructured optica fibers and optical band gap fibers. Production of photonic crystals and speciality fibers. Theory and modeling of microstructured fibers. Applications.
Bibliografia:
1 - Crystal Fibres", Kluwer, 2003.
2 -J.D. Joannpoulos et al., "Photonic Crystals: Molding the flow of light (2nd ed.)", Princeton, 2008.
3 - M. Skorobogatiy, "Fundamentals of photonic crystal guiding", Cambridge, 2009.
Fundamentos da Visão I - TFV-0066
Profs. Hugo Vieira Neto e Humberto R. Gamba
Ementa:
1. Sistema Visual Humano: anatomia e fisiologia do olho, representação na retina, representação cortical.
2. Abordagens teóricas da visão: teorias clássicas da visão.
3. Visão em cores.
4. Processamento das imagens: mecanismos psicológicos, abordagens computacionais.
5. Percepção orientada à profundidade.
6. Percepção de objetos: modelo baseado na imagem e modelo baseado na descrição estrutural.
Syllabus:
1. Human Visual System: anatomy and physiology of the eye, retinal representation, cortical representation.
2. Theoretical approaches to vision: classical theories of vision.
3. Image processing: psychological mechanisms, computational approaches.
5. Depth-oriented perception.
6. Object perception: image-based model and structure-based model.
Bibliografia:
Stephen E. Palmer, Vision Science: Photons to Phenomenology, MIT Press, 1999.
Brian A. Wandell, Foundations of Vision, Sinauer, 1995.
David Regan, Human Perception of Objects, Sinauer, 2000.
Donald D. Hoffman, Visual Intelligence: How We Create What We See, W. W. Norton & Company, 1998
Fundamentos de Televisão Digital TFD-0079
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
Identificação de Sistemas – ICA-0043
Profa. Dra. Lúcia Valéria Ramos de Arruda
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Introdução à identificação e modelagem de sistemas projeto de experimento e seleçaõ de variáveis de um sistema preprocessamento dos dados, critérios de identificação, estruturas de modelos, princípios da teoria de estimação, métodos de estimação paramétricos, validacão de modelos, sistemas de identificação práticos.
Bibliografia:
LJUNG, L. - System Identification, Theory for the user, 2nd Ed. Prentice- Hall, 1999.
SODERSTROM & STOICA - System Identification, Prentice-Hall, 1989.
GOODWIN & PAYNE - Dynamic System Identification: Experiment, Design and Data Analysis, Academic Press, 1974.
ASTROM & WITTENMARK - Adaptive Control, Addison-Wesley Pub., 1996.
Instrumentação e Transdução Biomédica I – ITB-0016
Conceitos básicos de Instrumentação Biomédica. Transdutores básicos e Princípios de Medição: Deslocamento, movimento, força, temperatura, pressão, fluxo, radiação, etc. Origem e registro de biopotenciais. Eletrodos para medição de biopotenciais. Transdutores para medições de gases e ions. Amplificadores de biopotenciais.
Syllabus: Basic concepts of medical instrumentation. Basic sensors and principles of transduction: displacement, strain, pressure, flow, temperature, radiation, etc. The origin and register of biopotentials. Electrodes for biopotentials. Transducers for chemical and gaseous species. Amplifiers for biopotentials.
Bibliografia:
COBBOLD, R.S.C. Transducers for Biomedical Measurements: Principles and Applications. John Wiley & Sons, 1974;
WEBSTER, J.G. (Editor) Medical Instrumentation: Application and Design. John Wilwy & Sons, 3rd. ed., 1998;
WEBSTER, J.G. (Editor) Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation (4 volumes). John Wiley & Sons, 1988;
GEDDES, L.A. & BAKER, L.E. Principles of Applied Biomedical Instrumentation. Third Edition. John Wiley & Sons, 1989;
Artigos de diversos periódicos relativos à área de estudo.
Instrumentação e Transdução Biomédica II – ITB-0030
Obs.: Disciplina ofertada na Fase II.
Instrumentos em geral utilizados em cardiologia. Equipamentos para o sistema respiratório. Instrumentos para laboratórios clínicos. Sistemas de imagens para fins médicos. Tomografia computadorizada. Equipamentos terapêuticos e protéticos. Novos instrumentos e novas tecnologias. Riscos elétricos de equipamentos e instalações.
Biomedical Instrumentation and Transducers II
Syllabus: Instruments for cardiology (pressure, sounds, flow and volume). Instruments for the respiratory system (pressures, flow, volumes, plethysmography, gas, etc.) and tests of mechanics. Instruments for the clinical laboratory. Imaging systems (basics of radiography, ultra-sound, NMR, PET, nuclear medicine). Therapeutic and prosthetic devices. Electrical safety.
Bibliografia:
COBBOLD, R.S.C. Transducers for Biomedical Measurements: Principles and Applications. John Wiley & Sons, 1974;
WEBSTER, J.G. (Editor) Medical Instrumentation: Application and Design. John Wilwy & Sons, 3rd. ed., 1998;
WEBSTER, J.G. (Editor) Encyclopedia of Medical Devices and Instrumentation (4 volumes). John Wiley & Sons, 1988;
GEDDES, L.A. & BAKER, L.E. Principles of Applied Biomedical Instrumentation. Third Edition. John Wiley & Sons, 1989;
Artigos de diversos periódicos relativos à área de estudo.
Inteligência Artificial – IA-0020
Inteligência e conhecimento. Agentes Inteligentes e raciocínio lógico. Resolução de problemas e técnicas de busca. Representação do conhecimento e inferência. Aquisição do conhecimento e construção de bases de conhecimento. Sistemas de raciocínio lógico e sistemas especialistas. Tópicos em sistemas de decisão.
Bibliografia:
RUSSELL, S., NORVIG, P.: AI, a modern approach, Prentice-Hall, 1995.
PARSAYE, K., CHIGNELL, M..: Expert systems for experts, J. Wiley, 1988.
GENESERETH, M., NILSSON, N.: Logical foundations of artificial intelligence, Morgan Kauffmann, 1988.
DIAPER, D.: Knowledge Elicitation - principles, techniques and applications, J. Wiley, 1989.
Lógica Matemática – LOM-0004
Origens históricas. Cálculo proposicional. Proposições e conectivos. Tabelas verdade. Tautologias e contradições. Formas normais. Conjuntos adequados de conectivos. Argumentos e validade. Inferência. Aplicações. Cálculo Predicativo. Predicados e quantificadores. Linguagens de 1a ordem. Interpretações. Satisfação. Modelos. Validade lógica. Um sistema formal para o cálculo predicativo. O teorema da dedução. Substituição. Correção e completude do sistema. Decidibilidade. Compacidade. Formas normais. Teorema de Herbrand. Unificação Resolução. Outros métodos analíticos em Lógica: dedução natural, sequentes, tabelas semânticas.
Bibliografia:
CASANOVA, M.A.; GIORGIO, F.; FURTADO, A. Programação em lógica e a linguagem Prolog. Edgard Blücher, 1987.
CHANG, C.L.; LEE, R.C. Symbolic Logic and Mechanical Theorem Proving. Academic Press, 1973.
GOCHET, P.; GRIBOMONT, P. Logique: méthodes pour l' informatique fondamentale. Hermes, 1990.
HAMILTON, A.G. Logic for Mathematicians. Cambridge University Press, 1978.
MENDELSSON, E. Introduction to Mathematical Logic. Van Nostrand, 1964.
THAYSE, A. et all. Approche logique de l' IA: de la logique classique à la programmation logique. Dunod, 1990.
Matemática Aplicada às Ciências Biológicas – MAB-0037
Prof. Dr. Bertoldo Schneider Jr.
Famílias de números; Conjuntos e suas aplicações; Geometria e Álgebra; Solução de equações e inequações até o 3º grau; Logaritmos e suas aplicações; Funções lineares, quadráticas, trigonométricas, matriciais, logarítmicas e exponenciais; Limites, aproximação pelos extremos e L´Hospital; Derivadas, máximos, mínimos e inflexões; Integral simples e dupla; Estatística descritiva aplicada à interpretação de dados.
OBS: Esta disciplina apenas conta créditos para estudantes oriundos de cursos das áreas não tecnológicas ou exatas (Biologia, Saúde, Medicina, Odontologia, Fisioterapia)
Bibliografia:
GUIDORIZZI, H.L. - Um Curso de Cálculo, Editora Livros Técnicos e Científicos;
OKUMO, E., CALDAS, I.L., CHOW, C. - Física para Ciências Biológicas e Biomédicas, Editora Harba.
MEDEIROS da Silva, S., Matemática Básica para Cursos Superiores, 2006, Editora Atlas
Boyer, C. B., História da Matemática, Editora Edgard Blücher Ltda. 1996.
SPIEGEL, M. R., Manual de Fórmulas e Tabelas Matemáticas. McGraw Hill
Metodologia Científica – MC-0001
Ementa
: Características do Conhecimento Científico. Explicações Científicas. Método Axiomático. Métodos de Procedimentos. Fatos, Leis e Teorias. Variáveis e Amostragem. Planejamento e Pesquisa. Escritos Científicos. Revoluções Científicas.
Syllabus: Characteristics of the Scientific Knowledge. Scientific Explanations. Axiomatic Method. Procedural Methods. Facts, Laws and Theories. Variables and Sampling. Planning and Research. Scientific Writing. Scientific Revolutions.
Bibliografia:
Köche, José Carlos, Fundamentos de Metodologia Científica: Teoria da Ciência e Prática da Pesquisa, 15a Edição, Petrópolis: Vozes, 1999.
Rubem Alves, Filosofia da Ciência: Introdução ao Jogo e suas Regras, São Paulo: Ars Poetica, 1996.
Marina de Andrade Marconi e Eva Maria Lakatos, Metodologia do Trabalho Científico, 6a Edição, São Paulo: Atlas, 2001.
Leônidas Hegemberg, Explicações Científicas: introdução à filosofia da ciência, São Paulo: Herder, 1969;
Mario Bunge, Epistemologia: curso de atualização, São Paulo: EDUSP, 1980.
Nehwmzow, Ulrich, Scientific Methods in Mobile Robotics: Quantitative Analysis of Agent Behaviour, London: Springer-Verlag, 2005.
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.
Métodos Estocásticos – ME-0006
Prof. Dr. Emílio Carlos Gomes Wille
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Elementos de cálculo de Probabilidade. Espaço amostral. Corpo de Borel. Probabilidade condicional. Variáveis e vetores aleatórios. Função distribuição e densidade. Teorema de Bayes. Distribuições uniforme e gaussiana. Processos Aleatórios. Definição e caracterização. Funções média e autocovariância. Ergodicidade. Processos estacionários. Densidade espectral. Processos de Markov, Processo de Wiener e Processo gaussiano.
Introduction to Random Processes
Syllabus: Fundamental principles of probability. Sample space. Borel field. Conditional probability. Random variables and vectors. Probability distribution and density functions. Bayes' theorem. Uniform and Gaussian distributions. Random processes. Definitions and characteristics. Mean and covariance functions. Ergodicity. Stationary processes. Power Spectral Density. Fundamental processes (Poisson, Markov,
Wiener, and Gaussian).
Bibliografia:
PAPOULIS, A. - Probability, Random Variables and Stochastic Process, McGraw Hill, 1985.
KOVÁCZ, Z. L. - Teoria da Probabilidade e Processos Estocásticos, Ed. Acadêmica, USP, 1996.
STARK, H. & WOODS, J.W. - Probability, Random Processes and Estimation Tehory for Engineers, McGraw Hill.
PERBLES Jr., P.Z. - Probability, Random Variables and Random Signal Principles, McGraw Hill.
BOX & JENKINS - Time Series Analysis, Forecasting and Control, 1976.
Matemática Discreta – MAD-0100
Obs.: A disciplina de Métodos Formais I (MF1-0032) a partir do COLETA 2009 passa a se chamar Matemática Discreta, código MAD0100, sem alterar a ementa.
Ementa: Raciocínio matemático: métodos de prova, indução e recursividade; Conjuntos e funções: terminologia e operações, contagem e combinatória, notação assintótica; Relações: propriedades, ordem parcial e relações de equivalência; Grafos: terminologia, representação e isomorfismo, problemas clássicos e algoritmos; Modelos de computação: estruturas algébricas; Máquinas de estado finito, máquinas de Turing, linguagens formais.
Discrete Mathematics
Syllabus: Mathematical reasoning: methods of proof, mathematical induction and recursive definitions; Sets and functions: terminology and operations, counting and combinatorial analysis, asymptotic notation; Relations: properties, partial order and equivalence relations; Graphs: terminology, representation and isomorphism, classical problems and algorithms; Modeling computation: algebraic structures, finite-state machines, Turing machines, formal languages.
Bibliografia:
ROSEN, Kenneth H., Discrete Mathematics and Its Applications, 5th ed., McGraw-Hill, 2003.
MENEZES, Paulo B., Matemática Discreta para Computação e Informática, 1a. ed., Série Livros Didáticos-UFRGS, Editora Sagra Luzzatto, 2004.
LIPSHUTZ, S.; LIPSON, M., Teoria e Problemas de Matemática Discreta, Coleção Schaum, 2a. ed., Bookman, 2004.
GERSTING, Judith L., Fundamentos Matemáticos para Ciência da Computação, 5a. ed., Rio de Janeiro: LTC Editora, 2004.
HOPCROFT, J. E.; ULLMAN, J. D., Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, 2nd ed., Addison-Wesley, 2000.
ROSS, K.; WRIGHT, C., Discrete Mathematics, 5th ed., Prentice-Hall, 2003.
SANTOS, J. P. O.; MELLO, M. P.; MURARI, I. T. C., Introdução à Análise Combinatória, 3a. ed., Editora da Unicamp, 2002.
Métodos Formais II – MF2-0010
Introdução às redes de Petri e Bases matemáticas: Revisão de Conjuntos, Relações, Relações de Equivalência, Mapeamentos, Classes de Equivalência; Álgebra Linear. Análise de propriedades: Definições básicas de redes; Propriedades básicas de sistemas; Invariantes S e invariantes T. Grafo de alcançabilidade: Arborescência e grafo de cobertura; Verificação das propriedades. Técnicas de redução: Substituição de um lugar; Simplificação de um lugar implícito; Supressão de lugares neutros; Propriedades das reduções. Classes de redes de Petri: Grafos de eventos / Máquinas de estado; Redes de livre escolha. Redes de alto nível: Redes com capacidades; Redes coloridas; Redes Predicado/Transição. Redes não autônomas: Redes temporizadas; Redes interpretadas. Aplicações: Sistemas a eventos discretos; Exemplos
Bibliografia:
PETERSON, J.L. : Petri Net Theory and Modeling of Systems, Prentice-Hall, 1981;
REISIG, W.: PETRI NETS An Introduction, SPRINGER-VERLAG, 1985;
Artigos de Periódicos.
Nanofotônica - NFT0114
Prof. Hypolito José Kalinowski
Ementa: Introdução à nanotecnologia fotônica. Propagação eletromagnética em escala microscópica. Propagação e focalização de campos óticos. Resolução espacial e acurácia. Microscopia ótica em escala nanométrica. Pontas de prova para campo próximo. Emissão de luz e interações óticas em ambientes nanométricos. Emissores
quânticos. Cristais e ressonadores fotônicos. Fibras de banda ótica proibida e microestruturadas.
Syllabus: Photonic nanotechnology. Eletromagnetic propagation in the microscopic scale. Optical propagation and focusing. Spatial resolution and accuracy. Optical microscopy in the nanometer scale. Probes for scanning near field optical microscopy. Optical emission and optical interactions in the nanometer environment. Quantum emitters. Photonic crystals and resonators. Microstructured and band gap optical fibers.
Bibliografia:
P.N. Prasad, “Nanophotonics”, John Wiley & Sons, Hoboken (New Jersey, USA), 2004
L. Novotny and B. Hecht, "Principles of Nanooptics", Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 978-0-521-83224-3, 2006.
A. Bjarklev, J. Broeng, A.S. Bjarklev, "Photonics Crystal Fibres", Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN 1-4020-7610-X, 2003.
J.C. Schlesinger (ed.), "Optical Fiber Research Advances", Nova Sciences Publishers, New York, ISBN 978-1-60021-866-8, 2008.
Óptica Aplicada – TOP-0053
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)
Otimização de Sistemas – OSI-0039
Funções, gradiente e Hessiano. Teorema de Taylor. Condições de otimalidade. Teorema de Kuhn-Tucker. Lagrange e Dualidade. Métodos do gradiente e de Newton.
Optimization
Syllabus: Problem modeling, linear programming, simplex method, duality and sensibility analysis, integer linear programming (models and algorithms), graph (tree, flow path and matching problems), non linear programming.
Bibliografia:
LUEMBERGER, D. G.: Linear and non-linear programming, Addison Wesley, 1984.
Processamento Digital de Imagens – PDI-0014
Profa. Dra. Tania Mezzadri Prof. Dr. Hugo Viiera Netto Prof. Dr. Humberto R. Gamba
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Ementa: Fundamentos de uma imagem digital. Filtragem de imagens. Restauração de imagens. Codificação/compressão de imagens. Segmentação de imagens. Morfologia matemática binária.
Digital Image Processing
Syllabus: Fundamentals of digital imaging. Image filtering. Image Restoration. Image compression. Image segmentation. Binary mathematical morphology.
Bibliografia:
GONZALES & WINTZ: Digital Image Processing (2 ed.) Addison-Wesley, Reading MA, 1987;
HILL, B. & HODGSON: Automated Visual Inspection IFS Publications, UK, North Holland, 1985;
SHIRAI, Y., Three Dimensions Computer Vision, Springer-Verlag, 1987;
SCHALKOFF, Digital Image Processing and Computer Vision, John Wiley & Sons, New York, 1989.
Processamento Digital de Sinais I – PDS-0022
Prof. Dr. Fábio Kurt Schneider
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.
CARLSON, A. B.; Communication Systems, McGraw-Hill, 1975.
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.
Propagação em Guias de Onda Dielétricos – TGD-0050
Prof. Hypólito José Kalinowski
Conceitos Básicos: Revisão da Equação de Ondas Eletromagnética; Revisão de Guias de Onda Metálicos: modos, frequência de corte, etc. Propagação da Luz em Guias de Ondas Planares: caso simétrico e assimétrico; Características Modais: constante de propagação, comprimento de onda de corte, perfil modal, perdas de propagação, dispersão; Propagação em guias ópticos em canal; Guia de onda dielétrico cilíndrico: propagação em fibras ópticas monomodo de perfil em degrau; Caracteristicas modais: distribuição transversal, constantes de propagação, relação de dispersão, comprimento de onda de corte, potência transmitida no núcleo e casca, etc. Dispersão Cromática em fibras ópticas: origens, características, fibras de dispersão deslocada ou planificada, compensação da dispersão em enlaces; Teoria de Modos Acoplados: Acopladores de fibra óptica Introdução à propagação não linear em fibras ópticas; Propagação de sólitons em fibra óptica - caso simplificado.
Electromagnetic propagation in dieletric waveguides
Helmholtz equation, modes in metallic waveguides, dispersion relation. Solution of the Helmholtz equation in planar dielectric waveguides: assimetric and
symmetric structures. Modal characteristics: propagation constant, dispersion relation, modal profile, cut-off wavelenght, guided and evanescent fields. Propagation in channel waveguides: approximation methods. Dielectric cylindrical waveguides, the optical fiber: solution for step index fibers, propagation
constant, dispersion relation, cut-off wavelength, transversal profile of the EM field, power propagation. Chromatic dispersion in optical fibers, origins, characteristics, effects on communication systems, dispersion shifted fibers, dispersion compensating fibers. Coupled mode theory, optical fiber couplers, wavelength dependent devices. Non linear propagation in optical fibers, origins and effects. Soliton propagation in optical fibers.
Bibliografia:
R. G. Hunsperger, Integrated Optics: Theory and Technology, 5th Edition, Springer 2002
D. K. Lee, Electromagnetic Principles of Integrated Optics, Wiley 1986
L. B. Jeunhomme - Single Mode Fiber Optics, Marcel Dekker 1983
K. Okamoto - Fundamentals of Optical Waveguides, Academic Press 2000
D. T. Paris, F. K. Hurd, Teoria Eletromagnética Básica, Guanabara Dois 1984
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
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
Ementa: 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
Ementa: 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
Redes Neurais Artificiais – RNA-0019
Profa. Dra. Lúcia Valéria Ramos de Arruda
Histórico, definições gerais, conceitos biológicos, propriedades coletivas emergentes e propriedades cognitivas. Estruturas básicas: perceptron, madaline; Aprendizagem, estratégias e algorítmos; Redes multi camadas; Redes auto organizáveis; Aplicações em processamento de sinais e controle.
Bibliografia:
MEHROTRA, K., MOHAN, C.K., RANKA, S.: Elements of Artificial Neural Networks., MIT Press, 1997.
GALLANT, S.I.: Neural Networks Learning and Expert Systems, MIT Press, 1995.
SIMPSON, P.K.: Artificial Neural Systems: foundations, paradigms, applications and implementations, Pergamon Press,1990.
HAYKIN, S.: Neural Networks - A Comprehensive Foundation. McMillan (Englewood Cliffs), 1994.
Robótica – ROB-0021
Fundamentos matemáticos aplicados à robóptica. 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
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"
Sinais e Sistemas – SS-0003
Prof. Dr. Marcelo Victor Wüst Zibetti
Sinais e sistemas contínuos. Representação de sinais e sistemas contínuos. Transformada de Fourier. Transformada de Laplace. Definição de Sistemas Lineares e Invariantes no Tempo (LIT). Análise de sistemas LIT. Sinais e sistemas discretos. Representação de sinais e sistemas discretos. Digitalização de sinais. Transformada de Fourier para sinais discretos. Transformada z. Definição de sistemas LIT discretos. Análise de sistemas LIT discretos.
Syllabus: Continuous and Discrete-Time Signals; Continuous and Discrete-Time Linear Time Invariant Systems; Fourier Series; Continuous-Time Fourier Transform; Discrete-Time Fourier Transform; Sampling; Laplace Transform; Z-Transform.
Bibliografia:
A. V. Oppenheim, A. S. Willsky and S. H. Nawab, Signals and Systems, 2nd Edition, Prentice- Hall, 1996.
S. Haykin e B. Van Veen, Sinais e Sistemas, John Wiley & Sons, 1999.
B. P. Lathi, Sinais e Sistemas Lineares, Bookman, 2a Edição, 2007.
A. V. Oppenheim, R. W. Schafer and J. R. Buck, Discrete-Time Signal Processing, 2nd Edition, Prentice-Hall, 1998.
J. G. Proakis and D. G. Manolakis, Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications, 3rd Edition, Prentice-Hall, 1996.
Sistemas Biomédicos – SB-0017
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Modelo físico químico do neurônio, potencial de repouso, potencial de ação, modelo de Hodgin-Huxley. Propagação do potencial de ação ao longo do neurônio - modelo do cabo condutor e modelo do núcleo condutor. Efeitos de estimulações sub limiares - modelo linear da membrana celular, sinapses,
registros de potenciais na superfície corporal.
Bibliografia:
SCHMIDT, R.F. Neurofisiologia, E.P.U. - Springer - EDUSP, São Paulo, 1979.
KATZ, B. Nerve, Muscle and Sinapse, New York, McGraw-Hill, 1968.
ROCHA e SILVA Jr., M. Fisiologia da Circulação. EDART, 1973;
BAHILL, A.T., Bioengineering: Biomedical, Medical and Clinical Engineering, Prentice Halll, 1981;
Artigos de diversos periódicos relativos à área de estudo.
Tópicos Esp. Eng. Biomédica: Sistemas de Imageamento por Ultrassom - SIU0115
Ementa: 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
Ementa: 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 em Tempo Real – STR-0013
Ementa: Definição e caracterização de STR. Processo de desenvolvimento de STR. Ferramentas e técnicas de especificação e projeto de STR: Statecharts e
SDL, programação concorrente (processos, comunicação e sincronização entre processos), sistemas operacionais para tempo real, escalonamento.
Bibliografia:
BURNS, ALAN and WELLINGS, ANDY: Real-Time Systems and Their Programming Languages, Addison-Wesley 1997.
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 Fuzzy – SFZ- 0036
Profa. Dra. Myrian Regattieri de Biase da Silva Delgado
Obs.: Disciplina, em geral, ofertada na Fase II.
Conjuntos fuzzy: definições formais e operações. Princípios básicos da lógica fuzzy. Inferência fuzzy. Métodos de defuzificação. Geração de base de regras, representação matemática e dualidade, treinamento de sistemas fuzzy, aprendizagem e métodos híbridos. Projeto de sistemas fuzzy.
Bibliografia:
HARRIS, C.J., MOORE, C.G., BROWN, M.: Intelligent control: aspects of fuzzy logic and neural nets, World Scientific Publ., 1993.
KOSKO, B.: Neural networks and fuzzy systems, Prentice-Hall, 1982.
WANG, L.X.: A course in fuzzy systems and control. Prentice Hall, 1997.
PEDRICZ, W. & GOMIDE, F.: An introduction to fuzzy sets, analysis and design. MIT Press, 1998.
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]
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]
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.)
Simulação de Eventos Discretos - SIM-0101
Obs.: Tópicos Especiais em Informática Industrial III-D: Sistemas a Eventos Discretos (TED-0069) a partir do Coleta 2009 passa a se chamar Simulação de Eventos Discretos SIM-0101
Ementa: Introdução aos Sistemas a Eventos Discretos; Modelos de simulação de eventos discretos; Planejamento de experimentos; Programas e linguagens de simulação; Coleta de dados; Geração de variáveis aleatórias; Estimação de parâmetros e análise da simulação.
Discrete Event Simulation
Syllabus: Introduction to Discrete Event Systems; Discrete event simulation models; Planning of experiments; Simulation software; Input data analysis; Random-variate generation; Parameter estimation and simulation analysis.
Bibliografia:
CASSANDRAS, C. G.; LAFORTUNE, S., Introduction to Discrete Event Systems, 2a. edição, Springer, 2007.
KELTON, W. D., Simulation with Arena, 4a. edição, McGraw-Hill, 2007.
FREITAS FILHO, P. J., Introdução à Modelagem e Simulação de Sistemas com Aplicações Arena, 2a. edição, Visual Books, 2008.
CHWIF, L.; MEDINA, A., Modelagem e Simulação de Eventos Discretos - Teoria & Aplicações, 2a. edição, Leonardo Chwif, 2007.
BANKS, J.; CARSON, J., Discrete-Event System Simulation, 5a. edição, Prentice-Hall, 2010.
BANKS, J., Handbook of Simulation, John Wiley, 1998.
LAW, A., Simulation Modeling and Analysis, 4a. edição, McGraw-Hill, 2007.
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.
Estimulação Elétrica (Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-H) – TEE-0070
Conceitos sobre estimulação elétrica. Impedância e distribuição de corrente no tecido biológico. Princípios elétricos das funções nervosa e muscular. Modelos de excitação. Resposta sensorial à estimulação elétrica. Estimulação via campos elétricos e magnéticos. Limites de corrente. Medidas de proteção e normalização. Lesões provocadas por alta tensão e alta corrente. Controle artificial de membros superiores. Estimulação elétrica para incontinência urinária.
Special topics in Biomedical Engineering III - H Electrical Stimulation
Syllabus: Fundamentals of electrical stimulation, impedance and current distribution, stimulation through electric and magnetic fields, electrical principles of nerve and muscle functions, excitation models, sensorial response to electrical stimulation, sensorial substitution, skeletal muscle response to electrical stimulation,artificial neural control, artificial proprioception, electrical stimulation for urinary incontinence, respiratory pacing, deep-brain electrical stimulation, electroanalgesia, electroacupuncture, standards and protective limits.
Bibliografia:
WEBSTER, J.G.; COOK, A.M.; TOMPKINS, W.J.; VANDEHEIDEN, G.C. Electronic Devices for Rehabilitation. John Wiley Sons, Great Britain, 1985.
REILLY,J.P., Electrical Simulation and Electropatholigy. Ambridge University Press, USA, 1992
WEBSTER, J.G., Tactile sensors for robotics and medicine. John Wiley & Sons, USA.
STEIN, J.B.; PECKHAM, P.H.; POPOVIC, D.P., Neural Prostheses: Replacing Motor Function After Disesease or Disability. Oxford, New York, 1992.
MITAL, A.; KARWOOSKI W., Ergonomics in Reabilitation. Tailor & Francis, London, 1988.
SMITH, R.V.; LESLIE, J.H., Reabilitation Engineering. CRC Press, Florida, USA, 1990.
Teoria de Erros – TDE-0089
Prof. Dr. Sergei Anatolyevich Paschuk
TTE-0074 ou TEB-0071 - Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III I e L - Teoria de Erros deixa de ser ofertada como Tópicos e passa a ser Disciplina TDE-0089 - Teoria de Erros com o mesmo ementário. Alteração realizada a partir da Fase III-2009.
Teoria dos erros das medições. Conceitos básicos. Algarismos Significativos. Arredondamento de números. Métodos de apresentação na prática o resultado das medições. Acurácia e precisão. Valor médio e desvio padrão. Métodos práticos d cálculo do valor médio. Probabilidade e freqüência relativa. Distribuições de probabilidade: variável discreta. Distribuições de probabilidade: variável contínua. Distribuição gaussiana de erros. Distribuições utilizadas nas medições com partículas nucleares. Propagação de erra. Covariância. Método de máxima verossimilhança. O ajuste de função. Métodos práticos da escolha da função de ajuste. Estimação de qualidade de ajuste. Teste de Chi2.
Bibliografia:
J.H. Vuolo, Fundamentos de Teoria dos Erros, Editora Edgard Blücher ltda., São Paulo, Brasil, 2002.
O.M. Helene, V.R. Vanin, Tratamento Estatítico de Dados em Física Exerimental, Editora Edgard Blücher ltda., São Paulo, Brasil, 1991.
J.H. Vuolo, Introdução à Teoria de Erros, Universidade de São Paulo, Instituto de Física, 1999.
A. Santos, J.R. Mahon, J.U.C. Libo de Oliveira, L.M. Mundim Filho, V. Oguri,
W.L. Prado da Silva, Estimativas e Erros em Experimentos de Física, Editora da Universaidade do estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2005.
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
Ementa: 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.
Ultra-som (Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III-C) - TUS-0057
Teoria Básica: Equação da onda e suas soluções; Impedância Acústica, Intensidade, Reflexão e Transmissão de ondas ultra-sônoricas; Atenuação e velocidade de propagação de ondas ultra-sônoricas em diferentes meios. Transdutores de Ultra-som: Cerâmica piezelétricas; Ressonância; Focalização; Circuitos elétricos equivalentes; Métodos de detecção e geração de sinais de ultra-som. O campo acústico: Mapeamento de campos acústicos de transdutores. Equipamento de Ultra-som: Equipamentos operando nos modos A, B, M, C e Doppler; Controle de qualidade em equipamentos de ultra-som. Efeitos biológicos do ultra-som e segurança: Possíveis danos a tecidos biológicos; Técnicas para medição dos níveis de exposição; Normas de segurança.
Ultrasound (Special Topics in Biomedical Engineering III-C):
Syllabus: 1) Basic Theory: Wave equation and its solutions; Acoustic impedance; Ultrasound Intensity; Transmission and reflection of ultrasonic waves; Attenuation and velocity of propagation of ultrasonic waves in different media. 2) Ultrasound transducers: Piezoelectric ceramics; Resonance; Focusing with lenses; Electric model; Detection and generation of ultrasound signals; Acoustic field. 3) Equipment configuration: A-mode, B-mode, C-mode, M-mode and Doppler. 4) Image quality control. 5) Biological effects and safety.
Bibliografia:
Maia, J. M. – Apostila de Ultra-som, UTFPR, 2004.
Hedrick, W. R., Hykes, D. L., Starchman, D. E. - Ultrasound Physics and Instrumentation, 4a. Edição, Mosby, St. Louis, 2004
Christensen, D. A. — Ultrasonic Bioinstrumentation, John Wiley & Sons, New York, 1988.
Goodsitt, M. M.; Carson, P. L.; Witt, S.; Hykes, D. L.; Kofler Jr., J. M.; - Real-time B-mode ultrasound quality control test procedures: Report of AAPM Ultrasound Task Group No. 1, Med. Phys., 25(8), 1988.
Hueter, T. F. & Bolt, R. H. — Sonics: Techniques for the Use of Sound and Ultrasound in Engineering and Science, John Wiley & Sons, New York, 1966.
Jensen, J. A. — Linear Description of Ultrasound Imaging Systen’ts, Technical University of Denamark, Lyngby, 2001.
Kino, G. S. - Acoustic Waves: Devices, Imaging and Analog Signal Processing, Prentice-Hall, 1987.
Wells, P. N. T. - Biomedical Ultrasonics, Academic Press, New York, 1977.
Standards, papers and scientific texts related to the ultrasound and its applications in the medical area.
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
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.
Ementa: 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
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
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
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.
Ementa: 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 TIC-0083
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.
Ementa: 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.
Fotônica - FOT-0086
Prof. Dr. Alexandre de Almeida Prado Pohl
Ementa: Ondas, fótons e matéria, Materiais fotônicos, Princípios da Óptica Não-Linear, Efeito Eletro-óptico e Acusto-óptico, Ótica Integrada, Dispositivos Fotônicos, Lasers e Amplificadores óticos, Sólitons, Cristais Fotônicos e Aplicações.
Photonics
Syllabus: Waves, Photons and Matter, Photonic Materials, Fundamentals of non-linear optics, Electro-optic effect, Acousto-optic effect, Integrated Optics, Photonic devices, Lasers and optical amplifiers, Solitons, Photonic Crystals and Applications.
Bibliografia:
1 - Fundamentals of Photonics - Saleh & Teich, John Wiley & Sons, 2nd edição, 2007
2 - Optical Waves in Crystals - A. Yariv & P. Yeh, John Wiley & Sons, 1984
3 - Waves and Fields in Optoelectronics - H. A. Haus, Prentice-Hall, 1984
4 - Quantum Electronics, A. Yariv, John Wiley & Sons, 1967
5 - Understanding Lasers - An Entry-level Guide, J Hecht, IEEE Press, 1994
6 - Laser Electronics - J. Verdeyen, Prentice-Hall, 1981
7 - The Laser Guidebook, J. Hecht, McGraw-Hill, Inc., 1992
8 - Lasers, P. W. Milonni & J. H. Eberly, John Wiley & Sons, 1988
9 - Handbook of Optics, M. Bass, McGraw-Hill, 1995
10 - Electro-Optics Handbook, G. R. Elion & H. A. Elion, Marcel Dekker, Inc., 1979
11 - Nonlinear Optical Materials, H. Kuhn & J. Robillard, CRC Press, 1992
12 - Integrated Optics: Design and Modelling, R. März, Artech House, 1995
13 - Optoelectronics, E. Wiga, Prentice-Hall, 1995
14 - Photonic Switching and Interconnects, A. Marrakchi, Marcel Dekker, Inc., 1994
15 - Optical Properties of Photonic Crystals, K. Sakoda, Springer-Verlag, 2005
16 - Photonic Crystal Fibres, A. Bjarklev, J. Broeng and A.S. Bjarklev, Kluwer Academic Publishers, 2003.
17 - Optics & Photonics News, Optical Society of America, mensal
18 - Photonics Spectra, Laurin Publication, mensal
Tópicos Especiais em Engenharia Biomédica III - Teoria de Reconstrução de Imagens - TRI-0087
Ementa: 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).
Tópicos Especiais em EAS: Instrumentação para Escoamento Bifásico
Ementa: Escoamento bifásico gás-líquido em tubulações. Padrões de escoamento em escoamento bifásico. Modelos mecanicistas em escoamento bifásico gás-líquido. Classificação da instrumentação para escoamento bifásico. Técnicas de medição locais. Sondas capacitivas, resistivas e nuclear. Técnicas óticas. Tomografia aplicada a escoamento bifásico. Processamento de sinais e extração de parâmetros de medições.
Syllabus: Two-phase flow instrumentation
Two-phase gas-liquid pipe flow. Two-phase flow patterns. Mechanistic two-phase flow models. Classification of two-phase flow instrumentation. Local measuring techniques. Capacitive, resistive and nuclear probes. Optical techniques. Tomography applied to two-phase flow. Signal processing and parameter extraction from measurements.
Bibliografia:
1 - Azzopardi B. 2006 Gas-liquid Flows. New York: Begell House.
2 - Crowe C.T. (ed) 2006 Multiphase Flow Handbook. Boca Raton, FL: Taylor & Francis.
3 - Bertola V. 2003 Two-phase flow measurement techniques, p. 281-323. In: Modeling and Experimentation in Two-Phase Flow, Bertola V. (ed) New York: Springer.
4 - McCann H., Scott D.M. (eds.) 2005 Process Imaging For Automatic Control. Boca Raton, FL: CRC Press.
5 - Artigos recentes na área
Theory of Image Reconstruction - CourseType: "Special Topics on Biomedical Engineering III"
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.
Lógica Reconfigurável por Hardware - LRH-0087
Prof. Carlos Raimundo Erig Lima (ofertada pela primeira vez na Fase III de 2009)
Ementa: 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.
Fundamentos de Eletricidade e Eletrônica - FEE-0088
Prof. Dr. Sérgio Francisco Pichorim
Disciplina específica para graduados das áreas biológicas ou engenharias que não sejam da área de elétricas, computação, mecatrônica e similares.
Ementa: Eletricidade básica, Corrente alternada, Reatancias e Impedancia, Circuitos RL, RC e RLC (filtros passivos), Medições CA, Instrumentos e medidas, Semicondutores, Diodo, Retificador e Fonte linear, LED, Fotodiodo, Zener e Teguladores de tensão, Princípios de transistor, Corte e saturação, Fundamentos de Amplificadores Operacionais, Comparadores e Osciladores.
Fundamentals of Electricity and Electronics: It is specific for students from biological courses or other ones but from electrical engineering, informatics, robotics, or similar.
Syllabus: Basic Electricity, AC, Reactance and Impedance, RL, RC, and RLC circuits (passive filters), AC measurements, Instrumentation, Semiconductors, Diode, Rectifiers and Linear Power Supply, LED, Photodiode, Zener e Voltage regulator, Fundamentals of Transistor and Operational Amplifiers, Voltage comparators and Oscillators.
Bibliografia/Bibliography:
1 - Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, 8ª Edição - R.L. BOYLESTAD, L. NASHELSKY
2 - Introdução à Análise de Circuitos, 10ª Edição - R.L. BOYLESTAD
3 - Medical Instrumentation: Application and Design - J.G. WEBSTER
Sensores Óticos - TSO-0075
Obs.: A Disciplina de Sensores Óticos substitui a disciplina Tópicos Especiais em Teleinformática III-I: Sensores Óticos, ofertada pela última vez na Fase III de 2008. Mesmo código.
Ementa: Introdução a tecnologia de sensores a fibra ótica. Princípios e técnicas de sensoriamento ótico. Sensores a fibra ótica em estruturas inteligentes. Aplicações de sensores óticos à Engenharia Civil. Sensores a fibra ótica para aplicações ambientais. Aplicações biomédicas de sensores óticos. Biofotônica e sensores foto-biológicos. Técnicas de interrogação de sensores óticos. Sensores a fibra ótica para campos de petróleo. Sensores óticos para a aeronáutica. Sensores óticos para corrente e tensão.
Optical Sensors
Syllabus: Introduction to Optical Fiber Sensing Technology. Principles and Techniques for Optical Sensing. Optical Fiber Sensors in Smart Structures. Optical Sensors in Civil Engineering Applications. Optical Fiber Sensors for Environmental Applications. Biomedical Applications of Optical Fiber Sensors. Biophotonics and Photobiological Sensors. Interrogation Techniques for Optical Sensors. Optical Fiber Sensors for Oilfield Services. Optical Fiber Sensors for Fly-By-Light Aircraft. Optical Fiber Current and Voltage Sensor.
Bibliografia:
-
Optical Sensors. Editor: José Miguel López-Higuera. Santander: Servicio de Publicaciones de la Universidade de Cantalabria, 1998, ISBN: 84-8102-197-0
-
Handbook of Optical Fibre Sensing Technology.Editor José Miguel López-Higuera. John Wiley & Sons, Ltd, 2002, ISBN: 0 471 82053 9
-
Optical Sensors: Industrial, Environmental and Diagnostic Applications. Editores Ramaier Narayanaswamy, Otto S. Wolfbeis, Springer 2004, ISBN-10: 354040886X
-
Fiber Bragg Gratings. Editor: Raman Kashyap. Academic Press 1999, ISBN: 0-12-400560-8
-
Optics. Eugene Hecht. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1988, ISBN: 0-201-11609-X
Introdução a Tecnologia de Diagnóstico em Saúde (Tópicos Eng. Biomédica III) - TDS - 0081
Prof. Fábio Kurt Schneider
Ementa: 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
Ontologia TON-0074
Prof. Tacla
Obs. Substitui a disicplina de Tópiocos Especiais em Inf. Ind. III E, mantido o código.
Ementa: Representação de conhecimentos (redes semânticas, frames e ontologias). Conceitos fundamentais e aplicações de ontologias. Lógica de Descrições. Linguagens para representação de ontologias (OWL-DL). Metodologias de construção de ontologias (Methontology e OntoWeb). Ambientes de construção (Protégé, Swoop). Motores de inferência.
Syllabus: Knowledge representation (semantic networks, frames and ontologies). Fundamentals on ontologies. Ontology applications. Description Logics. Languages for ontology representation. Methodologies for ontology development. Ontology editors. Reasonning with ontologies.
Bibliografia:
GÓMEZ-PÉREZ, Asunción; FERNÁNDEZ-LÓPEZ, Mariano; CORCHO, Oscar. Ontological engineering: with examples from the areas of knowledge management, e-commerce and the semantic web. London, GB: Springer, c2004. 403 p. (Advanced information and knowledge processing), ISBN 1-85233-551-3
STAAB, S., STUDER, R. HANDBOOK on ontologies. Stephen Staab Rudi Studer (eds.), Berlin; New York: Springer, c2004. 660 p., ISBN 3-540-40834-7
DAVIES, J. Semantic web technologies: trends and research in ontology-based systems. Chichester; Hoboken, NJ: J. Wiley, c2006. 312 p. ISBN 0-470-02596-4
GUARINO N. (1996). Understanding, Building, and Using Ontologies. Proceedings of Tenth Knowledge Acquisition for Knowledge-Based Systems Workshop (KAW96), 1996. Disponível em http://ksi.cpsc.ucalgary.ca/KAW/KAW96/KAW96Proc.html.
GRUBER T. R. (1993). Toward Principles for the Design of Ontologies Used for Knowledge Sharing, in Formal Ontology in Conceptual Analysis and Knowledge Representation, Nicola Guarino et Roberto Poli (eds.), Kluwer Academic Publishers, International Workshop on Formal Ontology, Padova, Italy, 1993.
Sowa, J.F. Conceptual structures: information processing in mind and machine, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.1984, Boston, MA, USA, ISBN 0-201-14472-7
Baader, F., McGuinness, D., Nardi, D., & Patel-Schneider, P. (2003). The Description Logic Handbook: Theory, implementation and applications. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom.
Combustíveis Fósseis e Biocombustíveis (Tópicos em Inf. Industrial III) TCF-0080
Prof. Márcial Müller
Ementa: 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
Ementa:
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.
