Detecção e classificação de VTCDs em sistemas de distribuição de energia elétrica usando redes neurais artificiais.

O objetivo deste trabalho é conhecer e compreender melhor os imprevistos no fornecimento de energia elétrica, quando ocorrem as variações de tensão de curta duração (VTCD). O banco de dados necessário para os diagnósticos das faltas foi obtido através de simulações de um modelo de alimentador radial através do software PSCAD/EMTDC. Este trabalho utiliza um Phase-Locked Loop (PLL) com o intuito de detectar VTCDs e realizar a estimativa automática da frequência, do ângulo de fase e da amplitude das tensões e correntes da rede elétrica. Nesta pesquisa, desenvolveram-se duas redes neurais artificiais: uma para identificar e outra para localizar as VTCDs ocorridas no sistema de distribuição de energia elétrica. A técnica aqui proposta aplica-se a alimentadores trifásicos com cargas desequilibradas, que podem possuir ramais laterais trifásicos, bifásicos e monofásicos. No desenvolvimento da mesma, considera-se que há disponibilidade de medições de tensões e correntes no nó inicial do alimentador e também em alguns pontos esparsos ao longo do alimentador de distribuição. Os desempenhos das arquiteturas das redes neurais foram satisfatórios e demonstram a viabilidade das RNAs na obtenção das generalizações que habilitam o sistema para realizar a classificação de curtos-circuitos.

Avaliação da poluição sonora e dos teores de BTEX em kartódromos da cidade do Rio de Janeiro

Este trabalho teve como objetivo o monitoramento ambiental incluindo, a avaliação da temperatura ambiente, umidade relativa, ruído e qualidade do ar de kartódromos indoor e outdoor, localizados na cidade do Rio de Janeiro. A qualidade do ar foi monitorada através da determinação dos teores de benzeno, tolueno, etil-benzeno e xilenos, conhecidos como BTEX. Esses compostos apresentam alta toxicidade e se encontrados acima dos limites permitidos, podem prejudicar a saúde dos usuários e principalmente dos funcionários do estabelecimento. Para a realização da quantificação dos BTEX no ar, foi utilizada a técnica de amostragem ativa, seguida de extração por solvente e posterior análise por Cromatografia Gasosa com detecção por espectrometria de massas. O nível do ruído também foi um parâmetro estudado e comparado com a legislação vigente. Sabe-se que, principalmente em longo prazo, a exposição a níveis elevados de ruído prejudicam a audição e em alguns casos (normalmente os ocupacionais) sua perda total ou parcial. O equipamento utilizado para a medição foi um decibilímetro. Os resultados do kartódromo indoor, do outdoor e do estacionamento sem nenhuma atividade de kart foram analisados e comparados entre si

Plataforma de desenvolvimento de circuitos eletrônicos adaptativos.

Este trabalho apresenta uma arquitetura geral para evolução de circuitos eletrônicos analógicos baseada em algoritmos genéticos. A organização lógica privilegia a interoperabilidade de seus principais componentes, incluindo a possibilidade de substituição ou melhorias internas de suas funcionalidades. A plataforma implementada utiliza evolução extrínseca, isto é, baseada em simulação de circuitos, e visa facilidade e flexibilidade para experimentação. Ela viabiliza a interconexão de diversos componentes aos nós de um circuito eletrônico que será sintetizado ou adaptado. A técnica de Algoritmos Genéticos é usada para buscar a melhor forma de interconectar os componentes para implementar a função desejada. Esta versão da plataforma utiliza o ambiente MATLAB com um toolbox de Algoritmos Genéticos e o PSpice como simulador de circuitos. Os estudos de caso realizados apresentaram resultados que demonstram a potencialidade da plataforma no desenvolvimento de circuitos eletrônicos adaptativos.

Detecção de falhas em circuitos eletrônicos lineares baseados em classificadores de classe única.

Esse trabalho está baseado na investigação dos detectores de falhas aplicando classificadores de classe única. As falhas a serem detectadas são relativas ao estado de funcionamento de cada componente do circuito, especificamente de suas tolerâncias (falha paramétrica). Usando a função de transferência de cada um dos circuitos são gerados e analisados os sinais de saída com os componentes dentro e fora da tolerância. Uma função degrau é aplicada à entrada do circuito, o sinal de saída desse circuito passa por uma função diferenciadora e um filtro. O sinal de saída do filtro passa por um processo de redução de atributos e finalmente, o sinal segue simultaneamente para os classificadores multiclasse e classe única. Na análise são empregados ferramentas de reconhecimento de padrões e de classificação de classe única. Os classficadores multiclasse são capazes de classificar o sinal de saída do circuito em uma das classes de falha para o qual foram treinados. Eles apresentam um bom desempenho quando as classes de falha não possuem superposição e quando eles não são apresentados a classes de falhas para os quais não foram treinados. Comitê de classificadores de classe única podem classificar o sinal de saída em uma ou mais classes de falha e também podem classificá-lo em nenhuma classe. Eles apresentam desempenho comparável ao classificador multiclasse, mas também são capazes detectar casos de sobreposição de classes de falhas e indicar situações de falhas para os quais não foram treinados (falhas desconhecidas). Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que os classificadores de classe única, além de ser compatível com o desempenho do classificador multiclasse quando não há sobreposição, também detectou todas as sobreposições existentes sugerindo as possíveis falhas.

Ergo(trans)formação: curtos circuitos entre o trabalhar e os modos de subjetivação

Esta tese se propõe a explorar as possibilidades de lidar com o trabalho enquanto atividade, compreendendo-o, a partir da perspectiva ergológica (SCHWARTZ, 2000), portando um paradoxo ou um tipo de dialética entre o Registro 1 das normas antecedentes que marcam fortemente a antecipação desse trabalho; e o Registro 2 das dimensões singulares do encontro de encontros, que se produz em todo trabalhar. A partir da permanente dialética entre esses dois registros, a perspectiva ergológica vai buscar métodos que sejam capazes de dar visibilidade à dimensão gestionária que atravessa todo trabalhar, para que os protagonistas da atividade possam se apropriar de sua atividade, individual e coletivamente, ampliando seus níveis de autonomia frente ao trabalho e à vida. O termo ergo(trans)formação afirma uma prática de pesquisa-intervenção que se propõe transformadora da realidade, apostando numa intervenção micropolítica no seio da experiência social, conforme Rocha e Aguiar (2003). Este modo de compreensão de pesquisa e de afirmação da produção coletiva do conhecimento pauta-se numa abordagem construtivista onde conhecer não é representar uma realidade pré-existente, mas é um processo de invenção de si e do mundo (KASTRUP, 1999), em um acoplamento direto com a matéria. Enfrentamos o seguinte problema: o trabalho pode ser pensado como invenção de si e do mundo, entrando em curto-circuitagem com as formas de produzir em conformidade com organização formal do trabalho, afirmando o primado do agir próprio do trabalhador como atividade, frente ao acontecimental do trabalho? Para dar conta deste problema, propomos desenvolver uma cartografia, enquanto método de análise da atividade de trabalho, que possibilite acompanhar a curto-circuitagem entre as formas de produzir em conformidade com organização do trabalho e o agir próprio do trabalhador. São apresentadas duas experimentações de ergo(trans)formação desenvolvidas em dois territórios distintos dos mundos do trabalho: o desenvolvimento de uma Oficina de Vendas e a formação de educadores internos, em empresa financeira pública e a possibilidade de formação educacional e profissional de jovens com transtorno mental grave em uma rede de restaurantes que se desdobra na cartografia do trabalho coletivo e do coletivo de trabalho, tendo um jovem portador de síndrome de Down como protagonista da atividade. As escolhas metodológicas se fizeram em duas perspectivas distintas e complementares: (1) o método cartográfico elaborado a partir de Deleuze e Guattari (1995), Guattari e Rolnik (1986), assim como Passos, Kastrup e Escóssia (2009); e (2) o que propõe Schwartz (1999), o Dispositivo Dinâmico de Três Polos (DD3P), incorporando a reformulação conceitual proposta por Athayde e Brito (2003) denominada Comunidade Ampliada de Pesquisa. Como conclusão, refletimos se é possível pensar a atividade inventiva de trabalho, a partir das experimentações de ergo(trans)formação que apresentamos, considerando suas condições e efeitos e, mesmo, se podemos nomeá-las assim, levando-se em conta as diferenças de atividades envolvidas. Estas experimentações nos impuseram pensar o trabalho (enquanto atividade) em sua indissociabilidade com a formação humana e com a produção de subjetividade

Efetividade de um ensaio randomizado de base escolar envolvendo familiares e professores para redução do ganho excessivo de peso em adolescentes

Esta tese é composta por três artigos que veiculam os resultados da realização e análise de uma intervenção de base escolar com o objetivo de reduzir o ganho de peso excessivo em adolescentes. O ensaio, denominado PAPPAS (Pais, Alunos e Professores Pela Alimentação Saudável), foi conduzido com alunos do 5 ano de vinte escolas públicas do município de Duque de Caxias, Rio de Janeiro. As atividades desenvolvidas durante o ano letivo de 2010 desencorajaram o consumo de bebidas adoçadas e biscoitos e estimularam o consumo de feijão e frutas. Pais/ responsáveis e professores receberam informação e material de divulgação sobre os mesmos temas abordados em sala de aula. O consumo de alimentos foi avaliado por meio de um questionário de frequência alimentar aplicado ao início e ao final do estudo. A aferição do peso e da estatura se deu em três momentos: na linha de base, na metade do ano letivo e ao fim do estudo. Para as análises longitudinais, empregou-se modelos generalizados lineares mistos, que levam em conta tanto os dados faltantes quanto o efeito de conglomerado. No primeiro artigo é apresentado o efeito da intervenção no Índice de Massa Corporal (IMC) dos estudantes. Análise por intenção de tratamento revelou que a alteração no IMC dos adolescentes ao longo do tempo não foi estatisticamente diferente entre os grupos intervenção e controle. Observou-se redução estatisticamente significativa no consumo de bebidas adoçadas e biscoitos e aumento no consumo de frutas nos participantes do grupo intervenção quando comparados aos do grupo controle. Pôde-se concluir que estratégias baseadas exclusivamente na qualidade da dieta podem não levar à alterações no peso corporal de adolescentes. No segundo artigo verificou-se a influência do estágio de prontidão para modificação dos hábitos alimentares dos adolescentes na alteração do consumo de refrigerantes, biscoitos e frutas. Observou-se maior alteração no consumo dentre os participantes do grupo intervenção que se encontravam nos estágios de ação na linha de base (relataram já ter alterado seus hábitos alimentares), sugerindo que essa estratégia pode auxiliar em estudos de intervenção visando à alteração do comportamento. O terceiro artigo revisou evidências do ajuste inadequado para características da linha de base, em análises de ensaios randomizados de base escolar que objetivaram alteração no estado nutricional de adolescentes. Foram avaliados 37 estudos e 35% apresentaram desbalanceamento estatisticamente significativo para o IMC na linha de base. Concluiu-se que o ajuste para o IMC na linha de base é frequente em ensaios comunitários randomizados, porém, esta prática força um balanço, que pode levar à resultados espúrios sobre o efeito do tratamento. Os resultados dos artigos 2 e 3 permitem explicar, ao menos em parte, as inconsistências nos resultados de estudos de intervenções voltadas para alteração de hábitos alimentares em escolares.

Síntese evolucionária de circuitos sequenciais inspirada nos princípios da computação quântica.

Esta dissertação investiga a aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica na síntese de circuitos sequenciais. Os sistemas digitais sequenciais representam uma classe de circuitos que é capaz de executar operações em uma determinada sequência. Nos circuitos sequenciais, os valores dos sinais de saída dependem não só dos valores dos sinais de entrada como também do estado atual do sistema. Os requisitos cada vez mais exigentes quanto à funcionalidade e ao desempenho dos sistemas digitais exigem projetos cada vez mais eficientes. O projeto destes circuitos, quando executado de forma manual, se tornou demorado e, com isso, a importância das ferramentas para a síntese automática de circuitos cresceu rapidamente. Estas ferramentas conhecidas como ECAD (Electronic Computer-Aided Design) são programas de computador normalmente baseados em heurísticas. Recentemente, os algoritmos evolucionários também começaram a ser utilizados como base para as ferramentas ECAD. Estas aplicações são referenciadas na literatura como eletrônica evolucionária. Os algoritmos mais comumente utilizados na eletrônica evolucionária são os algoritmos genéticos e a programação genética. Este trabalho apresenta um estudo da aplicação dos algoritmos evolucionários inspirados na computação quântica como uma ferramenta para a síntese automática de circuitos sequenciais. Esta classe de algoritmos utiliza os princípios da computação quântica para melhorar o desempenho dos algoritmos evolucionários. Tradicionalmente, o projeto dos circuitos sequenciais é dividido em cinco etapas principais: (i) Especificação da máquina de estados; (ii) Redução de estados; (iii) Atribuição de estados; (iv) Síntese da lógica de controle e (v) Implementação da máquina de estados. O Algoritmo Evolucionário Inspirado na Computação Quântica (AEICQ) proposto neste trabalho é utilizado na etapa de atribuição de estados. A escolha de uma atribuição de estados ótima é tratada na literatura como um problema ainda sem solução. A atribuição de estados escolhida para uma determinada máquina de estados tem um impacto direto na complexidade da sua lógica de controle. Os resultados mostram que as atribuições de estados obtidas pelo AEICQ de fato conduzem à implementação de circuitos de menor complexidade quando comparados com os circuitos gerados a partir de atribuições obtidas por outros métodos. O AEICQ e utilizado também na etapa de síntese da lógica de controle das máquinas de estados. Os circuitos evoluídos pelo AEICQ são otimizados segundo a área ocupada e o atraso de propagação. Estes circuitos são compatíveis com os circuitos obtidos por outros métodos e em alguns casos até mesmo superior em termos de área e de desempenho, sugerindo que existe um potencial de aplicação desta classe de algoritmos no projeto de circuitos eletrônicos.

Análise de vulnerabilidade ecológica da Bacia Lagos São João, RJ: uma contribuição metodológica para estudos de adaptação às mudanças ambientais globais.

Este trabalho objetiva contribuir para o desenvolvimento de metodologia de análises de vulnerabilidade ecológica de bacias hidrográficas, com foco nos ecossistemas de água doce. Partiu-se de uma base metodológica proposta pela Rede WWF e de sua adaptação para a Bacia Lagos São João. Através da aplicação da metodologia desenvolvida, foi possível realizar uma análise multicriterial que identificou, por um lado, os principais estressores afetando a integridade ecológica da bacia, e sua severidade e frequência, mediante avaliação colaborativa de um painel de especialistas; por outro lado, avaliou-se a sensibilidade da bacia aos estressores selecionados. O uso de ferramentas de sistemas de informação geográfica permitiu espacializar, localizar e quantificar as ameaças (estressores), gerando mapas de risco ecológico, identificando em especial, as unidades mais desequilibradas do território em análise. Estas são indicadas como prioritárias para as ações de conservação dos ecossistemas aquáticos, e dos serviços ecossistêmicos providos, do qual depende grande parte da população da bacia. Esta dissertação apresenta, portanto, duas principais contribuições: um estudo global e preliminar da integridade ecológica da bacia Lagos São João; e, sobretudo, adaptações e detalhamentos da base metodológica desenvolvida pela Rede WWF, replicáveis em outras bacias hidrográficas. Ressalte-se que esta análise constitui etapa preliminar para a definição de estratégias de adaptação e resiliência de bacias hidrográficas às mudanças ambientais globais associadas às variabilidades e mudanças climáticas.

Algumas Contribuições para Algoritmos de Controle de Filtros Ativos e Híbridos Conectados em Paralelo com Redes Elétricas Trifásicas a 3 ou a 4 Fios.

Este trabalho apresenta contribuições para algoritmos de controle utilizados em filtros ativos e híbridos conectados em redes elétricas trifásicas a 3 ou a 4 fios. Em relação aos algoritmos de controle para filtros ativos, a contribuição consiste em estender o conceito da filtragem harmônica seletiva para compensação de correntes harmônicas e desequilibradas em uma rede trifásica a 4 fios. Esses algoritmos derivam dos conceitos utilizados na teoria da potência instantânea (teoria pq), em conjunto com um circuito de sincronismo PLL. É importante ressaltar que estes algoritmos não utilizam as correntes consumidas pelas cargas, ou seja, apenas as tensões no ponto da rede onde o filtro está conectado são utilizadas para determinação das correntes harmônicas de referência. Apenas as correntes na saída do conversor são utilizadas como realimentação do controle PWM. Estes algoritmos também foram utilizados no filtro híbrido para compensação de correntes harmônicas em uma rede trifásica a 3 fios. Por fim foi feito uma alteração nesses algoritmos de controle que permite eliminar as correntes utilizadas na realimentação do controle PWM. Resultados de simulação são apresentados com objetivo de observar o comportamento desses algoritmos tanto no filtro ativo quanto no híbrido nas condições mencionadas.

Hemisferectomia na vida adulta como modelo para o estudo das assimetrias cerebrais no controle da reatividade emocional e atividade locomotora em camundongos

Evidências sugerem que a lateralização cerebral é uma característica fundamental dos vertebrados. Nos seres humanos, tem sido sugerido que o hemisfério direito é especializado no processamento de informação emocional negativa e o hemisfério esquerdo no controle da função motora. Em roedores, evidências de lateralização hemisférica são escassas. Diante disso, utilizamos a hemisferectomia para avaliar a importância relativa de cada hemisfério no controle emocional e na atividade motora espontânea em camundongos. Machos adultos foram submetidos à hemisferectomia direita (HD), hemisferectomia esquerda (HE) ou a simulação da cirurgia (SHAM). Para ajudar na interpretação dos resultados, uma amostra adicional de camundongos foi submetida à aspiração unilateral da área frontoparietal esquerda (FPE), da área frontoparietal direito (FPD) ou a simulação da cirurgia (CONT). Quinze dias após a cirurgia, a reatividade emocional e a ambulação foram avaliadas no teste de campo aberto durante 10 minutos (dividido em intervalos de 1 min). A arena de campo aberto consistiu em uma caixa de polipropileno, cujo fundo foi dividido em 16 retângulos do mesmo tamanho. O número total de retângulos cruzados pelo animal foi utilizado como a medida da atividade locomotora espontânea. Considerando-se que os camundongos evitam áreas abertas, a locomoção no centro e o tempo despendido nos retângulos centrais foram utilizados para avaliar a reatividade emocional. Em relação à atividade locomotora as duas técnicas cirúrgicas revelaram assimetrias na direção oposta. A atividade locomotora do grupo HE aumentou ao longo do período de teste e foi maior do que a dos grupos HD e SHAM. Em contraste, a atividade locomotora do grupo FPD diminuiu ao longo do período de teste e foi superior a ambos os grupos, FPE e CONT. Em relação à reatividade emocional, o grupo HE passou menos tempo na área central que os grupos HD e CONT. Não foram observadas diferenças entre FPD, FPE e o grupo CONT. Os nossos resultados sugerem que os dois hemisférios contribuem de forma assimétrica para controlar de reatividade emocional e para controlar de atividade motora em camundongos. De forma semelhante ao que é observado em humanos, o hemisfério direito dos camundongos foi mais associado com o processamento de informação emocional negativa. Em relação aos dados de hiperatividade, as diferenças observadas entre os animais hemisferectomizados e com lesão frontoparietal sugerem que mais de um circuito (ou sistema) lateralizado pode mediar a atividade locomotora espontânea.