Uso de árvore de decisão para avaliação da segurança estática em tempo real de sistemas elétricos de potência

As técnicas utilizadas para avaliação da segurança estática em sistemas elétricos de potência dependem da execução de grande número de casos de fluxo de carga para diversas topologias e condições operacionais do sistema. Em ambientes de operação de tempo real, esta prática é de difícil realização, principalmente em sistemas de grande porte onde a execução de todos os casos de fluxo de carga que são necessários, exige elevado tempo e esforço computacional mesmo para os recursos atuais disponíveis. Técnicas de mineração de dados como árvore de decisão estão sendo utilizadas nos últimos anos e tem alcançado bons resultados nas aplicações de avaliação da segurança estática e dinâmica de sistemas elétricos de potência. Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação da segurança estática em tempo real de sistemas elétricos de potência utilizando árvore de decisão, onde a partir de simulações off-line de fluxo de carga, executadas via software Anarede (CEPEL), foi gerada uma extensa base de dados rotulada relacionada ao estado do sistema, para diversas condições operacionais. Esta base de dados foi utilizada para indução das árvores de decisão, fornecendo um modelo de predição rápida e precisa que classifica o estado do sistema (seguro ou inseguro) para aplicação em tempo real. Esta metodologia reduz o uso de computadores no ambiente on-line, uma vez que o processamento das árvores de decisão exigem apenas a verificação de algumas instruções lógicas do tipo if-then, de um número reduzido de testes numéricos nos nós binários para definição do valor do atributo que satisfaz as regras, pois estes testes são realizados em quantidade igual ao número de níveis hierárquicos da árvore de decisão, o que normalmente é reduzido. Com este processamento computacional simples, a tarefa de avaliação da segurança estática poderá ser executada em uma fração do tempo necessário para a realização pelos métodos tradicionais mais rápidos. Para validação da metodologia, foi realizado um estudo de caso baseado em um sistema elétrico real, onde para cada contingência classificada como inseguro, uma ação de controle corretivo é executada, a partir da informação da árvore de decisão sobre o atributo crítico que mais afeta a segurança. Os resultados mostraram ser a metodologia uma importante ferramenta para avaliação da segurança estática em tempo real para uso em um centro de operação do sistema.

Estudo de algoritmos para classificação de séries temporais: uma aplicação em qualidade de energia elétrica

Aborda a classificação automática de faltas do tipo curto-circuito em linhas de transmissão. A maioria dos sistemas de transmissão possuem três fases (A, B e C). Por exemplo, um curto-circuito entre as fases A e B pode ser identicado como uma falta\AB". Considerando a possibilidade de um curto-circuito com a fase terra (T), a tarefa ao longo desse trabalho de classificar uma série temporal em uma das 11 faltas possíveis: AT, BT, CT, AB, AC, BC, ABC, ABT, ACT, BCT, ABCT. Estas faltas são responsáveis pela maioria dos distúrbios no sistema elétrico. Cada curto-circuito é representado por uma seqüência (série temporal) e ambos os tipos de classificação, on-line (para cada curto segmento extraído do sinal) e off-line (leva em consideração toda a seqüência), são investigados. Para evitar a atual falta de dados rotulados, o simulador Alternative Transient Program (ATP) é usado para criar uma base de dados rotulada e disponibilizada em domínio público. Alguns trabalhos na literatura não fazem distinção entre as faltas ABC e ABCT. Assim, resultados distinguindo esse dois tipos de faltas adotando técnicas de pré-processamento, diferentes front ends (por exemplo wavelets) e algoritmos de aprendizado (árvores de decisão e redes neurais) são apresentados. O custo computacional estimado durante o estágio de teste de alguns classificadores é investigado e a escolha dos parâmetros dos classificadores é feita a partir de uma seleção automática de modelo. Os resultados obtidos indicam que as árvores de decisão e as redes neurais apresentam melhores resultados quando comparados aos outros classificadores.

Previsão multi-passos a frente do preço de energia elétrica de curto prazo no mercado brasileiro

A predição do preço da energia elétrica é uma questão importante para todos os participantes do mercado, para que decidam as estratégias mais adequadas e estabeleçam os contratos bilaterais que maximizem seus lucros e minimizem os seus riscos. O preço da energia tipicamente exibe sazonalidade, alta volatilidade e picos. Além disso, o preço da energia é influenciado por muitos fatores, tais como: demanda de energia, clima e preço de combustíveis. Este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida para a predição de preços de energia no mercado de curto prazo. Tal abordagem combina os filtros autorregressivos integrados de médias móveis (ARIMA) e modelos de Redes Neurais (RNA) numa estrutura em cascata e utiliza variáveis explanatórias. Um processo em dois passos é aplicado. Na primeira etapa, as variáveis explanatórias são preditas. Na segunda etapa, os preços de energia são preditos usando os valores futuros das variáveis exploratórias. O modelo proposto considera uma predição de 12 passos (semanas) a frente e é aplicada ao mercado brasileiro, que possui características únicas de comportamento e adota o despacho centralizado baseado em custo. Os resultados mostram uma boa capacidade de predição de picos de preço e uma exatidão satisfatória de acordo com as medidas de erro e testes de perda de cauda quando comparado com técnicas tradicionais. Em caráter complementar, é proposto um modelo classificador composto de árvores de decisão e RNA, com objetivo de explicitar as regras de formação de preços e, em conjunto com o modelo preditor, atuar como uma ferramenta atrativa para mitigar os riscos da comercialização de energia.

Modelo cognitivo informacional de suporte a decisão aplicado à gestão de bacias urbanas

A pesquisa foi realizada a partir da escolha da área correspondente à bacia do igarapé Tucunduba, na zona urbana de Belém, capital do Estado do Pará, e é voltada para o desenvolvimento de uma estrutura cognitiva causal computacional capaz de identificar e qualificar os potenciais processos indicadores de conflitos gerados pelos usos múltiplos da água nesta bacia hidrográfica urbana, e com isto viabilizar decisões no âmbito das medidas estruturais e não estruturais. A utilização de um modelo qualitativo, utilizando metodologias informacionais, como o software Decision Explorer, na área de recursos hídricos, visa entender não somente os aspectos hidrológicos, mas também os aspectos sociais, indispensáveis na tomada de decisão diante de um cenário de conflitualidade quanto ao uso desses recursos. Este software é uma ferramenta para o desenvolvimento do mapeamento cognitivo, através do qual serão agrupados os conceitos unindo causas e efeitos representativos por meio de visualização codificada dos mesmos. A identificação e qualificação dos conflitos decorrentes dos usos múltiplos da água foram realizadas a partir de entrevistas com especialistas na área de gestão e saneamento, sendo posteriormente gerados os mapas cognitivos possibilitando assim a descrição do sistema escolhido e a identificação das possíveis soluções mediadoras para os conflitos ali identificados. O resultado obtido a partir das entrevistas foi agregado em um único mapa com o intuito de comprovar a hipótese formulada na pesquisa, por meio das ferramentas de análise, ou seja, auxiliar na identificação dos conflitos pelo uso múltiplo da água, a partir das medidas estruturais e não estruturais existentes (ou propostas), a fim de proporcionar ao gestor a tomador de decisão de forma mais eficaz na solução desses conflitos. Neste caso, poderíamos dizer que este grupo de construtos ilustra as principais medidas a serem observadas pelo tomador de decisão, a fim de solucionar os conflitos pelo uso múltiplo na bacia do Tucunduba, evidenciados pelos facilitadores através das entrevistas e mapas cognitivos individuais. As conclusões e recomendações estão contidas no capítulo final são obtidas não somente através dos resultados extraídos do software empregado, mas principalmente por maio da intervenção e interpretação dos dados pelo pesquisador, que obtém a partir dessas análises o entendimento do funcionamento do sistema, a identificação dos conflitos potenciais, suas causas e efeitos, assim como as medidas mitigadoras a serem sugeridas ao tomador de decisão. Estão incluídas neste capítulo sugestões visando o aprimoramento do modelo criado.

Sistema de apoio à tomada de decisão para atribuição de responsabilidade por perda de qualidade devido à variação de tensão de curta duração

O ambiente eletromagnético que envolve o planeta Terra tem papel fundamental na preservação e desenvolvimento de todos os seres vivos, e talvez seja uma das últimas fronteiras do conhecimento humano a ser dominada completamente antes de nos aventurarmos ao espaço exterior na busca de novas oportunidades. Esse ambiente, apesar de vir sendo estudado a um longo tempo, só agora esta sendo desbravado e melhor conhecido, tendo como ponto fundamental de apoio o uso de sensores apropriados, que possam detectar e quantificar esses efeitos elétricos, e que sirvam de base para a geração de teorias para explicação dos fenômenos subjacentes, entre os quais os sensores de eletricidade atmosférica. Este trabalho faz uma analise ampla dos sistemas sensores de eletricidade atmosférica em uso nos dias atuais, avaliando seus modelos de funcionamentos, suas limitações e sua inteligência, concluindo por sintetizar especificações básicas para desenvolvimento de melhores sensores e definição de padrões métricos de tipos de variáveis a serem medidas para atendimentos das atuais e futuras demandas nesse campo do conhecimento. Adicionalmente, os processos envolvidos na calibração desses sensores serão abordados, com a revisão de modelos computacionais utilizados, baseado no método dos momentos (MoM) e outros, para avaliação de campos eletromagnéticos emitidos remotamente por padrões de cargas e correntes elétricas, que sirvam de apoio e base para essas calibrações.

Metodologia de auxílio na tomada de decisão na formação de conjuntos de unidades consumidoras de energia elétrica

A edição dos procedimentos de distribuição de energia elétrica (PRODIST) confirmou a análise comparativa entre empresas de distribuição de energia elétrica estabelecida pela Resolução 024/2000 como base para o estabelecimento das metas dos indicadores de continuidade DEC (Índice de Duração Equivalente de Interrupção por Consumidor) e FEC (Índice de Frequência Equivalente de Interrupção por Consumidor). O estabelecimento das metas é influenciado diretamente pela definição dos conjuntos de unidades consumidoras das empresas de distribuição de energia elétrica, portanto, é de interesse das empresas distribuidoras uma boa definição desses conjuntos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia baseada em técnicas de aprendizado de máquina que auxilie as empresas de distribuição de energia elétrica na tomada de decisão da definição de conjuntos de unidades consumidoras objetivando melhor compatibilidade das metas para os indicadores de DEC e FEC com a realidade dos conjuntos em relação às características ambientais e de infra-estrutura da área de concessão da empresa distribuidora.

Processo markoviano de decisão para alocação dinâmica de recursos e controle de admissão de conexão em redes IEEE 802.16

Este trabalho apresenta uma solução para o problema de controle admissão de conexão e alocação dinâmica de recursos em redes IEEE 802.16 através da modelagem de um Processo Markoviano de Decisão (PMD) utilizando o conceito de degradação de largura de banda, o qual é baseado nos requisitos diferenciados de largura de banda das classes de serviço do IEEE 802.16. Para o critério de desempenho do PMD é feita a atribuição de diferentes retornos a cada classe de serviço, fazendo assim o tratamento diferenciado de cada fluxo. Nesse sentido, é possível avaliar a política ótima, obtida através de um algoritmo de iteração de valores, considerando aspectos como o nível de degradação médio das classes de serviço, utilização dos recursos e probabilidades de bloqueios de cada classe de serviço em relação à carga do sistema. Resultados obtidos mostram que o método de controle markoviano proposto é capaz de priorizar as classes de serviço consideradas mais relevantes para o sistema.

Buber e Weber em torno da política e da ética: o vértice da decisão valorativa como espaço para a dialogia

Weber, como perceberemos mais tarde, assumiu como desafio a tentativa de apontar um resgate para a possível corrosão da política na modernidade, pois em uma época histórica marcada pela percepção de empreendimento, constitui-se uma dificuldade fazer com que a política assuma a característica de vocação. Buber assumirá a importância para a compreensão de um viés para o agir oriundo de uma outra vertente interpretativa da política, distinta dos traços clássicos da modernidade ocidental, contribuindo decisivamente para a elaboração da decisão ética firmada em uma transcendência alicerçada na mística judaica e no humanismo hebraico. Quais seriam então as condições para a política assumir uma relação digna com a ética, em uma era marcada pela desvalorização de todos os valores? Ou em uma concepção Iluminista, como doar à política a possibilidade de retomar o princípio da emancipação dentro da própria eficácia, incorporando a necessidade do “responder ético” em relação à face do outro? Questões como as apontadas acima são os alicerces que motivaram esta pesquisa.

Simulação computacional no auxílio à tomada de decisão nos processos industriais: utilizando a ferramenta Tecnomatix Plant Simulation 9.0

Atualmente existem inúmeros processos produtivos automatizados, os quais vêm se tornando cada vez mais complexos em função das necessidades do mundo moderno e, portanto, demandam nas fases de projetos e de implementação ferramentas de engenharia cada vez mais poderosas para modelá-los e analisá-los da maneira mais eficiente possível. Nesse ambiente de crescente pressão por resultados positivos, racionalização e aprimoramento de recursos internos, que a ferramenta computacional Tecnomatix Plant Simulation 9.0, surge como um caminho para a obtenção de competitividade produtiva. Ressaltando ainda que, o estudo proposto é de grande relevância para os profissionais da gestão produtiva, os quais almejam resultados que minimizem custos e maximizem lucros.

Lei e liberdade na ADPF 130: uma leitura da decisão a partir de Hannah Arendt

Esta dissertação pretende analisar criticamente o julgado da ADPF 130, a luz do pensamento político de Hannah Arendt, em razão de conduzir o debate do significado da imprensa idônea para a promoção da liberdade de expressão quando torna efetivo o princípio da publicidade na esfera pública. O pensamento da autora contribui para avaliar criticamente a racionalidade do Poder judiciário brasileiro na decisão da ADPF 130 pelo fato deste conceber de modo questionável a imprensa ter o papel democrático de ser formadora de opinião pública e de compreender que qualquer lei para regulamentar a atividade midiática implica automaticamente em cair no risco da censura prévia. No capítulo I, o trabalho sumariza as argumentações propostas na ADPF para indicar que a maioria dos votos dos ministros se situa a partir das concepções gerais do liberalismo e as suas consequências para atuação da imprensa na democracia brasileira. Em seguida, na primeira parte do capítulo II serão apresentadas as principais características do pensamento político de Arendt contempladas nas obras A condição humana e Origens do totalitarismo, em uma perspectiva de situá-las na tradição política do pensamento político ocidental, expondo, de forma geral, os contornos de seu sistema político, como: distinção entre domínio público e domínio privado, vita activa e doxa e função da lei. Assim, passa-se a analisar, em momento posterior no capítulo II as manifestações do pensamento arendtiano em torno da liberdade de expressão e a repercussão do seu significado na imprensa idônea. O capítulo III posiciona o pensamento arendtiano na tradição política do mundo ocidental. Nele, Arendt aponta quando a liberdade política que se manifesta entre o eu-posso e eu-quero se dissocia, o qual ocasiona obstáculos para a aparição da doxa no agir em concerto entre os homens. Assim, equivocadamente a política passa a ser vista apenas como um velho truísmo de assegurar a liberdade. Compreendemos que, neste contexto, a imprensa é concebida pela maioria dos votos dos ministros com o papel de ser formadora de opinião pública pelo fato de considerarem implicitamente que vivemos numa democracia onde os homens não participam efetivamente na vida pública.

Para além do garantismo: uma proposta hermenêutica de controle da decisão penal

A presente pesquisa parte do pressuposto de que, no Brasil, não se segue uma teoria consistente da decisão penal. Tem por finalidade desenvolver argumentos para demonstrar que a epistemologia garantista de Luigi Ferrajoli apresenta problemas que a afastam do mundo prático e dificultam a construção de fundamentos para impor limites ao poder do juiz criminal. Embora se preocupe bastante com o relativismo interpretativo, propondo uma técnica de formalização da linguagem para reduzir os espaços de incerteza, a teoria do garantismo ainda admite uma margem insuprimível de discricionariedade (sempre pro reo). A proposta da tese é a superação desse modelo semântico de percepção do Direito por uma compreensão hermenêutica do fenômeno. A partir da hermenêutica filosófica (Hans Georg Gadamer) e da teoria do Direito como integridade (Ronald Dworkin), a pesquisa defende a hipótese de que o Direito não é fruto de descobertas (convencionalismo), tampouco de invenções (pragmatismo). Não está, pois, escrito em algum lugar do passado, também não é aquilo que os juízes pensam que ele é; o Direito é uma prática social interpretativa, é fruto da melhor argumentação moral possível. A partir da articulação de conceitos caros a Gadamer (tais como estrutura prévia da compreensão, fusão de horizontes, tradição, diálogo, experiência, finitude e linguagem) com a análise da integridade em Dworkin, a pesquisa – sem a pretensão de corrigir a epistemologia garantista, mas objetivando superar os entraves que uma teoria semântica do Direito pode causar – apresenta a hermenêutica como uma via privilegiada para o controle da decisão penal.

Planting coconuts in Indian villages: ethnoecological aspects and evaluation of a "sustainable development" project

Apesar de cientistas e tomadores de decisão abraçarem o conceito geral de "desenvolvimento sustentável", há pouco acordo sobre como se atingir esta meta em situações específicas. Assim, projetos de desenvolvimento sustentável são amplamente criticados por etno-cientistas quanto à forma como são inter-culturalmente formulados. Aqui reportamos um caso controverso de plantio de coco-da-Bahia em aldeias Kayapó do sul do Pará, e fazemos a nossa autocrítica. Nós partimos da premissa de que o reflorestamento e o estado geral de saúde/nutrição caminham lado a lado. Portanto, o desenvolvimento da cultura de cocos por si só deve contribuir para a conservação da floresta no longo prazo e, simultaneamente, contribuir para o bom estado nutricional do povo Kayapó que protege a floresta da ameaça de práticas não-sustentáveis. Nós buscamos descobrir como que o comportamento dos Kayapó afeta o desenvolvimento da cultura de cocos quando amparada com suporte externo. Nós apresentamos resultados de duas viagens de campo para a terra Kayapó, onde detectamos fatores sócio-ecológicos relevantes para o sucesso de nosso projeto de apoio à cultura de coqueiros nas aldeias indígenas. Primeiro, em novembro de 2007, nós visitamos as aldeias Kikretum, Moikarakô e Aukre (dentre 10 aldeias que receberam mudas de coqueiros de nosso programa de apoio) para entregar um segundo carregamento de mudas de coqueiro (o primeiro carregamento aconteceu em abril de 2006). E descrevemos quantitativamente um aspecto do comportamento dos dispersores de sementes de coco (os Kayapó). Especificamente, como as palmeiras pré-existentes nas aldeias são distribuídas dentre as famílias dos índios e como este carregamento sobreviveu a fatores etno-ecológicos. Segundo, em julho de 2008 nós visitamos as aldeias Kokraimoro e Pykararankre e estimamos a posição dos coqueiros pré-existentes e dos novos em relação a outras árvores cultivadas, fazendo uso de censos partindo do centro das aldeias para seus limites exteriores. Nas três aldeias indígenas visitadas em 2007, virtualmente todos os coqueiros pré-existentes pertenciam a poucas famílias e a distribuição de frutos era, na maior parte dos casos, altamente concentrada dentre os membros destas famílias. Entretanto, assumindo que todos os coqueiros jovens que sobreviveram ao primeiro ano chegarão à maturidade (do primeiro carregamento em abril de 2006), eles representam um aumento considerável no numero projetado de coqueiros adultos nas três aldeias visitadas (48, 195 e 101% em Kikretum, Moikarakô e Aukre, respectivamente). E uma redução substancial na desigualdade de acesso aos cocos. Na expedição de 2008, encontramos que os índios geralmente plantam coqueiros bem próximos das suas casas onde a competição com outras árvores cultivadas podem limitar o desenvolvimento das palmeiras.

Metodologia de controle preventivo baseado em árvore de decisão para a melhoria da segurança estática e dinâmica de sistemas elétricos de potência

A presente dissertação visa apresentar um conjunto de desenvolvimentos, aplicativos e serviços para suporte à operação em tempo real e ao controle preventivo visando garantir à segurança estática e dinâmica de sistemas elétricos de potência. A técnica de mineração de dados conhecida como árvore de decisão foi utilizada tanto para classificar o estado operacional do sistema, bem como para fornecer diretrizes à tomada de ações de controle, necessárias para evitar a degradação da tensão operativa e a instabilidade transitória. Testes preliminares foram realizados utilizando o histórico operacional do SCADA/SAGE do Centro de Operação Regional do Pará da Eletrobrás Eletronorte. Os resultados obtidos validaram completamente o conjunto (protótipo) de aplicativos e serviços, e indicam um grande potencial para a aplicação no ambiente de operação em tempo real.