We present a new algorithm for synthesis of reversible circuits for arbitrary n-bit bijective functions. This algorithm uses generalized Toffoli gates, which include positive and negative controls. Our algorithm is divided into two parts. First, we use partially controlled gen- eralized Toffoli gates, progressively increasing the number of controls. Second, exploring the properties of the representation of permutations in disjoint cycles, we apply generalized Toffoli gates with controls on all lines except for the target line. Therefore, new in the method is the fact that the obtained circuits use first low cost gates and consider increasing costs towards the end of the synthesis. In addition, we employ two bidirectional synthesis strategies to improve the gate count, which is the metric used to compare the results obtained by our algorithm with the results presented in the literature. Accordingly, our experimental results consider all 3-bit bijective functions and twenty widely used benchmark functions. The results obtained by our synthesis algorithm are competitive when compared with the best results known in the literature, considering as a complexity metric just the number of gates, as done by alternative best heuristics found in the literature. For example, for all 3-bit bijective functions using generalized Toffoli gates library, we obtained the best so far average count of 5.23.

Resumo: Modelos matemáticos são estabelecidos por uma estrutura teórica, constituída por expressões matemáticas, valores numéricos dos parâmetros estabelecidos nas equações e dados de entrada e saída, compreendendo com frequência observações e/ou medições laboratoriais ou de campo. Modelos matemáticos de qualidade da água são ferramentas importantes para o manejo das bacias hidrográficas, pois conseguem integrar várias séries de informações ambientais, tornando possível assim uma visão mais dinâmica de alguns processos naturais. Com a modelagem matemática, é possível ainda realizar simulações de cenários futuros, podendo colaborar com o processo de tomada de decisão. A presente proposta tem como seu objetivo criar por meio de uma ferramenta de programação um aplicativo Android que possa usar a modelagem matemática para estimar a autodepuração dos corpos hídricos por meio do modelo de Streeter-Phelps.Palavras-chave: autodepuração, modelos matemáticos, Streeter-Phelps, Android. INTRODUÇÃO E OBJETIVOSA poluição dos cursos hídricos se tornou uma séria ameaça à saúde da espécie humana e dos outros seres vivos. Dois dos principais fatores relacionados a esse problema são o crescimento populacional acelerado e o desenvolvimento econômico sem fundamentação nas premissas da incrementação sustentável. Perante isso, grandes quantidades de águas residuárias são lançadas nos cursos d'água sem prévio tratamento, muitas vezes excedendo o potencial de autodepuração do sistema aquático atingido (REN et al., 2013).Existem vários tipos de modelos matemáticos de qualidade da água em rios. A utilização adequada dos modelos decorre da escolha mais apropriada para cada situação, de modo a auxiliar na pesquisa e no processo de gestão dos recursos hídricos (OPPA, 2007). Na busca por decisões eficientes para esses problemas ambientais, os gestores se deparam com um número crescente de tecnologias potencias e sistema de modelagem. Determinar qual a