Análise dos problemas direto e inverso em um modelo de evolução populacional através de transformações integrais e inferência bayesiana

Modelos de evolução populacional são há muito tempo assunto de grande relevância, principalmente quando a população de estudo é composta por vetores de doenças. Tal importância se deve ao fato de existirem milhares de doenças que são propagadas por espécies específicas e conhecer como tais populações se comportam é vital quando pretende-se criar políticas públicas para controlar a sua proliferação. Este trabalho descreve um problema de evolução populacional difusivo com armadilhas locais e tempo de reprodução atrasado, o problema direto descreve a densidade de uma população uma vez conhecidos os parâmetros do modelo onde sua solução é obtida por meio da técnica de transformada integral generalizada, uma técnica numérico-analítica. Porém a solução do problema direto, por si só, não permite a simulação computacional de uma população em uma aplicação prática, uma vez que os parâmetros do modelo variam de população para população e precisam, portanto, ter seus valores conhecidos. Com o objetivo de possibilitar esta caracterização, o presente trabalho propõe a formulação e solução do problema inverso, estimando os parâmetros do modelo a partir de dados da população utilizando para tal tarefa dois métodos Bayesianos.

Identificação de danos estruturais via método de Monte Carlo com cadeias de Markov

O presente trabalho apresenta um estudo referente à aplicação da abordagem Bayesiana como técnica de solução do problema inverso de identificação de danos estruturais, onde a integridade da estrutura é continuamente descrita por um parâmetro estrutural denominado parâmetro de coesão. A estrutura escolhida para análise é uma viga simplesmente apoiada do tipo Euler-Bernoulli. A identificação de danos é baseada em alterações na resposta impulsiva da estrutura, provocadas pela presença dos mesmos. O problema direto é resolvido através do Método de Elementos Finitos (MEF), que, por sua vez, é parametrizado pelo parâmetro de coesão da estrutura. O problema de identificação de danos é formulado como um problema inverso, cuja solução, do ponto de vista Bayesiano, é uma distribuição de probabilidade a posteriori para cada parâmetro de coesão da estrutura, obtida utilizando-se a metodologia de amostragem de Monte Carlo com Cadeia de Markov. As incertezas inerentes aos dados medidos serão contempladas na função de verossimilhança. Três estratégias de solução são apresentadas. Na Estratégia 1, os parâmetros de coesão da estrutura são amostrados de funções densidade de probabilidade a posteriori que possuem o mesmo desvio padrão. Na Estratégia 2, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, determina-se regiões da viga potencialmente danificadas e os parâmetros de coesão associados à essas regiões são amostrados a partir de funções de densidade de probabilidade a posteriori que possuem desvios diferenciados. Na Estratégia 3, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, apenas os parâmetros associados às regiões identificadas como potencialmente danificadas são atualizados. Um conjunto de resultados numéricos é apresentado levando-se em consideração diferentes níveis de ruído para as três estratégias de solução apresentadas.

Contribuição à confiabilidade de estacas cravadas através de um estudo de caso com aplicação da teoria Bayesiana.

Nos diversos segmentos da Geotecnia e em especial na área de fundações, o engenheiro se depara com uma série de incertezas. Algumas destas incertezas são inerentes à variabilidade local do solo, às condições de carregamento, aos efeitos do tempo, às diferenças nos processos executivos, erros de sondagens, que influenciam diretamente a estimativa da capacidade de carga da fundação, seja por ocasião de seu carregamento estático, seja durante ou logo após a cravação. O objetivo desta dissertação é a adaptação, a estacas em terra (onshore), de um procedimento concebido originalmente para emprego em estacas offshore, que trata da atualização da estimativa da resistência durante a cravação, com base em registros documentados durante a execução. Neste procedimento a atualização é feita através da aplicação dos conceitos da análise Bayesiana, assumindo que os parâmetros da distribuição probabilística utilizada sejam variáveis randômicas. A incerteza dos parâmetros é modelada por distribuições a priori e a posteriori. A distribuição a posteriori é calculada pela atualização da distribuição a priori, utilizando uma função de máxima verossimilhança, que contém a observação obtida dos registros de cravação. O procedimento é aplicado a um conjunto de estacas de um extenso estaqueamento executado na Zona Oeste do Rio de Janeiro. As estimativas atualizadas são posteriormente comparadas aos resultados dos ensaios de carregamento dinâmico. Várias aplicações podem surgir com o emprego deste procedimento, como a seleção das estacas que, por apresentarem reduzido valor de estimativa atualizada de resistência, ou uma maior incerteza desta estimativa, devam ser submetidas a provas de carga. A extensão deste estudo a diferentes tipos de estacas em perfis de solo de natureza distintos poderá levar ao desenvolvimento de sistemas mais adequados de controle de execução, capazes de identificar as principais incertezas presentes nos diferentes tipos de execução de estacas, contribuindo assim para a otimização de futuros projetos de fundações.

Desenvolvimento de interfaces gráficas para estatística Bayesiana aplicada à comparação mista de tratamentos

A partir dos avanços obtidos pela industria farmacêutica surgiram diversos medicamentos para o combate de enfermidades. Esses medicamentos possuem efeito tópico similar porém com suaves modificações em sua estrutura bioquímica, com isso a concorrência entre as industrias farmacêuticas se torna cada vez mais acirrada. Como forma de comparar a efetividade desses medicamentos, surgem diversas metodologias, com o objetivo de encontrar qual seria o melhor medicamento para uma dada situação. Uma das metodologias estudadas é a comparação mista de tratamentos, cujo objetivo é encontrar a efetividade de determinadas drogas em estudos e/ou ensaios clínicos que abordem, mesmo que de maneira indireta, os medicamentos estudados. A utilização dessa metodologia é demasiadamente complexa pois requer conhecimento de linguagens de programação em ambientes estatísticos além do domínio sobre as metodologias aplicadas a essa técnica. O objetivo principal desse estudo é a criação de uma interface gráfica que facilite a utilização do MTC para usuários que não possuam conhecimento em linguagens de programação, que seja de código aberto e multiplataforma. A expectativa é que, com essa interface, a utilização de técnicas mais abrangentes e avançadas seja facilitada, além disso, venha tornar o ensinamento sobre o tema mais facilitado para pessoas que ainda não conhecem o método

Contribuição à confiabilidade de estacas tipo raiz através de um estudo de provas de carga estáticas com aplicação da teoria bayesiana.

Atualmente, o assunto de segurança em fundações tem despertado a atenção de diversos pesquisadores. Muitos entendem ser ultrapassada a utilização, pura e simples, de fatores de segurança em obras geotécnicas. O tratamento determinístico nos projetos de fundações não corresponde às variações e incertezas geradas em todo o processo de investigação do subsolo e processo executivo da fundação, sendo ainda o projeto de fundações um fim de linha de uma longa fila de disciplinas que a precedem e que geram também incertezas nas informações de esforços de suas estruturas e solicitações nas fundações. Porém, são as fundações as primeiras a serem executadas em qualquer obra civil. Este aspecto tem levado à necessidade crescente de verificar também a probabilidade de ruína da fundação por meio da chamada análise de confiabilidade. Com o objetivo de contribuir com a discussão sobre o emprego da análise de confiabilidade, as orientações da norma e o aprimoramento de modelos de cálculo, esta dissertação apresenta, através da aplicação em um estudo de caso, os diferentes aspectos de segurança abordados em projetos de fundações. Procura-se destacar dois tipos básicos de incertezas: aquelas inerentes à variabilidade espacial das propriedades do solo e as decorrentes do modelo de cálculo. Nesta pesquisa são procedidas inicialmente as extrapolações das curvas das provas de carga, que resultarão nos valores da função de Verossimilhança, para a atualização por Bayes. Numa segunda etapa se procede à estimativa da capacidade de carga a priori por alguns métodos consagrados e amplamente utilizados no Brasil. A atualização da estimativa da capacidade de carga é, a seguir, realizada através da metodologia de Bayes, sendo esta uma aplicação de conceitos da probabilidade condicional. A ideia de se proceder a estas duas alternativas de análise à priori foi norteada por duas motivações distintas: i) contribuir para a prática, pelo procedimento de combinação de informações num caso real bem documentado, conforme proposto por Vrouwenvelder (1992) e ii) motivar discussão de opiniões polêmicas de engenheiros de fundações brasileiros em relação à adoção de um fator de segurança inferior a 2 no caso de provas de carga especificadas na fase de projeto.

Um Sistema de Informações Geográficas para Gestão de Energia Elétrica Móvel - SIGGENELM

Um problema que as empresas distribuidoras de energia elétrica convivem são as quedas repentinas no fornecimento, causando inúmeros prejuízos tanto para essas empresas quanto para seus consumidores. Essa dissertação apresentará uma ferramenta que utilizará conhecimentos de sistemas de informações geográficas junto com o uso de inferência nebulosa para orientar a disposição de veículos híbridos (elétricos e à combustão) que podem operar como mini-usinas elétricas no abastecimento de localidades que esteja necessitando de energia em um determinado momento. Para isso, será levantada uma base de dados com características dos veículos híbridos e locais necessitados, dados esses que alimentarão um sistema nebuloso agregado à ferramenta MapServer e a um SIG (Sistema de Informações Geográficas) para, dessa forma, mostrar como saída do sistema qual veículo estará mais apto naquele instante para abastecer o local da demanda de energia.

A agenda do desenvolvimento na promoção dos direitos humanos: uma análise da política externa brasileira no governo Lula

Os direitos humanos consolidaram um conjunto de valores ético-políticos considerados fundamentais para assegurar o respeito à dignidade do ser humano. A problemática do desenvolvimento é fundamental para as considerações de política externa de países como o Brasil. A consagração do Direito ao Desenvolvimento (DaD) como um direito humano desafia a divisão artificial dos direitos humanos e revela a evolução temática deste campo de estudo. Essa dissertação usa o instrumental dos direitos humanos para avaliar a relevância e a singularidade de algumas posições brasileiras. Após uma dissonância observada nos anos 1970, reflexo do ciclo autoritário por que passava o país, verificou-se postura cooperativa do Brasil nas proposições que versavam sobre o DaD. No mesmo sentido, observou-se que, conquanto não seja conceito recorrente no discurso oficial brasileiro, as posições do país, no que dizem respeito ao modelo de desenvolvimento defendido e aos direitos humanos, autorizam a inferência de que há uma harmonia em relação aos princípios fundamentais dispostos na Declaração sobre o DaD, de 1986. Da análise das posições brasileiras, tornou-se possível particularizar a política externa do governo Lula. Do levantamento das variáveis internas e externas que exercem influência sobre a formulação política do governo, bem como das iniciativas públicas e dos discursos oficiais, encontramos alguma evidência empírica no sentido de que a política externa brasileira para os direitos humanos, na administração de Luiz Inácio Lula da Silva, passa por um viés de promoção do desenvolvimento e de crítica à ordem internacional. A política se singulariza por incorporar uma dimensão de valores à crítica. Com isso, harmoniza-se com as posições defendidas pelo país nos plenários internacionais, onde o tema do DaD tem sido objeto de debate.

A interpretação de texto na escola: o sentido pode ser outro

A presente pesquisa objetiva auxiliar o professor no trabalho da interpretação, articulando a academia e a escola. Buscou-se entender melhor o que é interpretação e o que pode ser ensinado ao aluno para que a pratique com mais proficiência. Partiu-se da hipótese de que não há uma metodologia precisa para o ensino de interpretação. Para testá-la, aplicou-se uma atividade de interpretação baseada na crônica Povo, de Luis Fernando Verissimo, retirada de um livro didático, às turmas de 8o ano do Ensino Fundamental e 2o ano do Ensino Médio de 4 colégios públicos do Rio de Janeiro (Cap UERJ, Cap UFRJ, CMRJ e CP II) Analisou-se como os alunos respondiam às questões propostas. Pretende-se mostrar, conforme a teoria de Orlandi (2002: 64), que interpretar não é atribuir sentidos, mas explicar como o texto produz sentidos, inclusive, sentidos que podem ser sempre outros, divergentes do esperado pelo livro didático ou pelo gabarito do professor. Imaginava-se que os resultados fossem semelhantes; toda via, o EF obteve 40% de acertos, enquanto o EM obteve 60,7%. Apesar dos resultados diferentes, foi possível realizar a atividade em duas séries tão distintas, porque a seleção do texto é de interesse de ambas. Identificaram-se a inferência, a polissemia, a metáfora e o contexto como elementos que auxiliam a interpretação, pois se fizeram presente na análise dos dados, mostrando que é possível praticá-los. Logo, apesar de não haver uma metodologia precisa e seriada para o desenvolvimento da interpretação, não significa que não haja o que se possa trabalhar. Defende-se que esses elementos podem ser aplicados em todas as séries e o que irá se diferenciar é o grau de complexidades dos textos, que mudam a cada série. É necessário trabalhar a interpretação em sala de aula com respaldo teórico, operacionalizá-la, apontando estratégias, oferecendo subsídios aos alunos. O presente trabalho busca lançar luz sobre um campo profícuo justamente por tratar de um tema complexo com várias divergências de pensamento e nomenclaturas e, ao mesmo tempo, tão relevante, porque, além de fazer parte da vida estudantil, ultrapassa os muros da escola

História de vida das fêmeas de três espécies de Poeciliidae de um riacho costeiro da Mata Atlântica

A teoria da história de vida é uma importante ferramenta para entender diferenças nas estratégias reprodutivas entre populações sob diferentes condições ambientais e para a inferência das possíveis adaptações locais. Os poecilídeos são excelentes modelos para estudos sobre a divergência da história de vida entre populações devido às suas peculiaridades reprodutivas baseadas em diferentes graus de viviparidade, respostas rápidas às condições ambientais, reprodução continuada e curto tempo de geração. Considerando que Phalloceros harpagos, Poecilia vivipara e Poecilia reticulata - três espécies de poecilídeos encontrados no rio Ubatiba, no município de Maricá, Rio de Janeiro - apresentam populações pouco móveis e compartilham dietas semelhantes, a competição por recursos alimentares pode influenciar bastante a história de vida dessas espécies em áreas onde as mesmas coocorrem. As coletas foram realizadas em seis localidades do rio Ubatiba, as quais foram selecionadas pelo padrão de ocorrência das espécies de poecilídeos. Para comparação das histórias de vida das três espécies, foram analisados o comprimento padrão, o tamanho da primeira maturação, o peso total, o índice gonadossomático (IGS), o tamanho da ninhada, e a presença ou ausência de superfetação. Com intuito de aferir as adaptações nas características da história de vida de cada espécie de acordo com a localidade, foram separados os dados das espécies, e então, comparadas as localidades. Além das características citadas, analisou-se também a presença ou ausência de matrotrofia. As análises de correlação demonstraram que o tamanho da fêmea influencia o peso total, o investimento reprodutivo e o tamanho da ninhada das espécies estudadas. As fêmeas grávidas de P. vivipara apresentaram os maiores valores de comprimento padrão, tamanho da primeira maturação, peso total, IGS e tamanho das ninhadas, entre as três espécies. As características da história de vida de P. reticulata exibiram semelhanças ora com P. harpagos (comprimento padrão, tamanho da primeira maturação e peso total), ora com P. vivipara (IGS). O tamanho das ninhadas diferiu significativamente entre as espécies. A superfetação esteve presente entre 12-15% das fêmeas grávidas das três espécies de poecilídeos. A análise das características da história de vida de P. harpagos de acordo com a localidade mostrou que o tamanho, peso, IGS e tamanho da ninhada das fêmeas estão intimamente relacionados à ocorrência de outros poecilídeos. As fêmeas de P. vivipara também apresentaram variações de IGS e tamanho da ninhada ligadas à coocorrência, contudo, não mostraram diferenças de tamanho e peso de acordo com a localidade. Já P. reticulata apresentou diferença de peso, IGS e tamanho da ninhada em relação à ocorrência das outras espécies, mas de tamanho não. Observou-se, para as três espécies, a presença concomitante de superfetação e matrotrofia, e houve indícios de que a variação dos graus de matrotrofia foi influenciada pelos diferentes padrões de ocorrência. Os poecilídeos apresentaram uma variedade de padrões de história de vida, os quais parecem ter sido moldados principalmente pela competição interespecífica por recursos alimentares

Entre a tiramnya cruel e a pedra fundamental: a obrigatoriedade do ensino primário como uma técnica de governo de Minas Gerais

Os discursos políticos educacionais acerca da institucionalização da instrução elementar em Minas Gerais atravessaram todo o século XIX, apontando também como uma preocupação republicana, ora pelo discurso de impraticabilidade e ferimento aos direitos civis, ora pela defesa de seu caráter estatal e da argumentação de função civilizatória e disciplinar da população. Nesse sentido, pensar a compulsoriedade do ensino demanda uma compreensão da sua função social, o conhecimento dos agentes envolvidos e de seus interesses sobre tal medida de governo. De acordo com os defensores da obrigatoriedade do ensino no século XIX e início do XX, o intuito da educação seria formar cidadãos civilizados e instruídos. Tal perspectiva estava relacionada a um projeto de sociedade e de nação brasileira, para o qual era imprescindível formar, desde a infância, um povo disciplinado, um povo bem governado. O nosso objetivo foi analisar o tema da obrigatoriedade do ensino a partir do conceito foucaultiano de governamentalidade. Problematizando a ideia de que universalizar o acesso à educação representava apenas uma iniciativa de garantia de direitos, a hipótese que defendemos consiste na ideia de que o ensino obrigatório pode ter sido perspectivado enquanto uma estratégia de governo dos outros, de controle dos sujeitos. Partindo desse pressuposto, como efeito esperado, seria possível obter sujeito com outras atitudes, as atitudes derivadas da coação promovida pela escola. Ao legitimar a escola, o dispositivo da obrigatoriedade funcionaria como estratégia e produziria positividades. Por meio da escola e de seu caráter compulsório, tratava-se de atingir e gerir a população dos pequenos, de modo a equipá-la com os códigos mínimos do mundo civilizado, com os efeitos disciplinares correlatos.Para tanto, analisamos a legislação de Minas Gerais, impressos mineiros (Correio de Minas, Jornal do Commercio, Minas Livre, O Granbery) e a bibliografia acerca da obrigatoriedade da instrução primária, a fim de identificar traços do debate no Império e na passagem para a República, os quais foram problematizados à luz daquele conceito. A partir dessa discussão, concluímos que a obrigatoriedade do ensino é mais bem compreendida se analisada em outro registro que não seja meramente jurídico. Tal inferência aponta para a ampliação do quadro analítico acerca dessa política compulsória e dos interesses de Estado em torno dela.

Estudo da quantificação de incertezas para o problema de contaminação de meios porosos heterogêneos

As técnicas de injeção de traçadores têm sido amplamente utilizadas na investigação de escoamentos em meios porosos, principalmente em problemas envolvendo a simulação numérica de escoamentos miscíveis em reservatórios de petróleo e o transporte de contaminantes em aquíferos. Reservatórios subterrâneos são em geral heterogêneos e podem apresentar variações significativas das suas propriedades em várias escalas de comprimento. Estas variações espaciais são incorporadas às equações que governam o escoamento no interior do meio poroso por meio de campos aleatórios. Estes campos podem prover uma descrição das heterogeneidades da formação subterrânea nos casos onde o conhecimento geológico não fornece o detalhamento necessário para a predição determinística do escoamento através do meio poroso. Nesta tese é empregado um modelo lognormal para o campo de permeabilidades a fim de reproduzir-se a distribuição de permeabilidades do meio real, e a geração numérica destes campos aleatórios é feita pelo método da Soma Sucessiva de Campos Gaussianos Independentes (SSCGI). O objetivo principal deste trabalho é o estudo da quantificação de incertezas para o problema inverso do transporte de um traçador em um meio poroso heterogêneo empregando uma abordagem Bayesiana para a atualização dos campos de permeabilidades, baseada na medição dos valores da concentração espacial do traçador em tempos específicos. Um método do tipo Markov Chain Monte Carlo a dois estágios é utilizado na amostragem da distribuição de probabilidade a posteriori e a cadeia de Markov é construída a partir da reconstrução aleatória dos campos de permeabilidades. Na resolução do problema de pressão-velocidade que governa o escoamento empregase um método do tipo Elementos Finitos Mistos adequado para o cálculo acurado dos fluxos em campos de permeabilidades heterogêneos e uma abordagem Lagrangiana, o método Forward Integral Tracking (FIT), é utilizada na simulação numérica do problema do transporte do traçador. Resultados numéricos são obtidos e apresentados para um conjunto de realizações amostrais dos campos de permeabilidades.

Ecologia molecular de ostras (Crassostrea spp.) do Atlântico Tropical

Crassostrea (Sacco, 1897) é o gênero mais importante do mundo de ostras de cultivo e consiste de 34 espécies distribuídas pelas regiões tropicais e temperadas do globo. C. gasar e C. rhizophorae são as duas espécies nativas que estão distribuídas ao longo de toda a costa do Brasil até o Caribe. C. gasar também ocorre na costa da Africa. Ainda que sua distribuição seja extensa e com disponibilidade abundante, o cultivo de ostras nativas no Brasil ainda é incipiente e a delimitação correta dos estoques mantém-se incerta. O sucesso do desenvolvimento da malacocultura, que é recomendada internacionalmente como forma sustentável de aquicultura, depende da resolução desses problemas. Assim, com o objetivo de determinar geneticamente seus estoques no Atlântico como também estimar sua história demográfica, dois diferentes marcadores moleculares foram empregados: sequências de DNA da região controle mitocondrial e loci de microssatélites espécie-especifícos, desenvolvidos no presente estudo. Foram sequenciados fragmentos da região controle de um total de 930 indivíduos de C. gasar e C. rhizophorae coletados em 32 localidades que incluíram o Caribe, a Guiana Francesa, a costa brasileira e a África. Também foram realizadas genotipagens de 1178 indivíduos, e ambas as espécies, com 9 e 11 loci de microssatélites para C. gasar e C. rhizophorae, respectivamente. Os dados genéticos foram analisados através de diferentes abordagens (índices de estruturação (FST) e de (Jost D), análise molecular de variância (AMOVA), análise espacial molecular de variância (SAMOVA), Bayesian Skyline Plots (BSP), análise fatorial de correspondência (AFC) e análise de atribuição Bayesiana (STRUCTURE)). Os resultados indicaram um padrão geral de estruturação, onde dois diferentes estoques foram detectados para ambas as espécies: grupos do norte e do sul, onde o Rio de Janeiro seria a região limitante entre os dois estoques. Os maiores valores dos índices de estruturação foram encontrados para C. gasar, indicando que esta espécie estaria mais estruturada do que C. rhizophorae. As análises demográficas indicaram uma provável expansão das populações durante o ultimo período glacial e uma possível origem americana das populações africanas. Todos os resultados sugeriram a existência de uma barreira geográfica próxima ao Rio de Janeiro, que poderia ser a cadeia de Vitória-Trindade e o fenômeno de ressurgência que ocorre em Cabo Frio (RJ). Esses resultados serão de grande utilidade para estabelecer critérios para seleção de sementes para cultivo ao longo da costa do Brasil que permitirá o manejo adequado dos estoques ostreícolas, prevenindo seu desaparecimento como já ocorrido em outros recifes no mundo.

Hardware Reconfigurável para Controladores Nebulosos.

Controle de processos é uma das muitas aplicações que aproveitam as vantagens do uso da teoria de conjuntos nebulosos. Nesse tipo de aplicação, o controlador é, geralmente, embutido no dispositivo controlado. Esta dissertação propõe uma arquitetura reconfigurável eficiente para controladores nebulosos embutidos. A arquitetura é parametrizável, de tal forma, que permite a configuração do controlador para que este possa ser usado na implementação de qualquer aplicação ou modelo nebuloso. Os parâmetros de configuração são: o número de variáveis de entrada (N); o número de variáveis de saída (M); o número de termos linguísticos (Q); e o número total de regras (P). A arquitetura proposta proporciona também a configuração das características que definem as regras e as funções de pertinência de cada variável de entrada e saída, permitindo a escalabilidade do projeto. A composição das premissas e consequentes das regras são configuráveis, de acordo com o controlador nebuloso objetivado. A arquitetura suporta funções de pertinência triangulares, mas pode ser estendida para aceitar outras formas, do tipo trapezoidal, sem grandes modificações. As características das funções de pertinência de cada termo linguístico, podem ser ajustadas de acordo com a definição do controlador nebuloso, permitindo o uso de triângulos. Virtualmente, não há limites máximos do número de regras ou de termos linguísticos empregados no modelo, bem como no número de variáveis de entrada e de saída. A macro-arquitetura do controlador proposto é composta por N blocos de fuzzificação, 1 bloco de inferência, M blocos de defuzzificação e N blocos referentes às características das funções de pertinência. Este último opera apenas durante a configuração do controlador. A função dos blocos de fuzzificação das variáveis de entrada é executada em paralelo, assim como, os cálculos realizados pelos blocos de defuzzificação das variáveis de saída. A paralelização das unidades de fuzzificação e defuzzificação permite acelerar o processo de obtenção da resposta final do controlador. Foram realizadas várias simulações para verificar o correto funcionamento do controlador, especificado em VHDL. Em um segundo momento, para avaliar o desempenho da arquitetura, o controlador foi sintetizado em FPGA e testado em seis aplicações para verificar sua reconfigurabilidade e escalabilidade. Os resultados obtidos foram comparados com os do MATLAB em cada aplicação implementada, para comprovar precisão do controlador.

Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.

Neste trabalho apresenta-se o modelo de um controlador baseado em Lógica Fuzzy para um sistema de energia baseado em fonte renovável solar fotovoltaica (photovoltaic - PV) multi-string em operação isolada, para o aproveitamento da máxima potência desta fonte. O sistema é composto por painéis solares, conversor CC-CC tipo elevador de tensão (boost), armazenamento por banco de baterias, inversor trifásico e carga trifásica variável. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, e que é baseado nos dados disponíveis em data-sheets de painéis fotovoltaicos comerciais. Outros estudos de natureza elétrica tais como o cálculo dos valores eficazes das correntes no conversor CC-CC, para avaliação das perdas, indispensáveis para o dimensionamento de componentes eletrônicos, foram realizados. O método tradicional Perturb and Observe de rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking MPPT) de painéis foi testado e comparado com métodos que usam a Lógica Fuzzy. Devido ao seu desempenho, foi adotado o método Fuzzy que realiza o MPPT por inferência do ciclo de trabalho de um modulador por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) através da variação da potência pela variação da corrente do painel solar. O modelo Fuzzy adotado neste trabalho foi testado com sucesso. Os resultados mostraram que ele pode ser robusto e atende à aplicação proposta. Segundo alguns testes realizados, este controlador pode realizar o MPPT de um sistema PV na configuração multi-string onde alguns arranjos fotovoltaicos são usados. Inclusive, este controle pode ser facilmente adaptado para realizar o MPPT de outras fontes de energia baseados no mesmo princípio de controle, como é o caso do aerogerador.

Aplicação de Lógica Nebulosa para Previsão do Risco de Escorregamento de Taludes em Solo Residual.

A estabilidade de taludes naturais é um tema de grande interesse ao engenheiro geotécnico, face às significativas perdas econômicas, e até mesmo humanas, resultantes da ruptura de taludes. Estima-se que a deflagração de escorregamentos já provocou milhares de mortes, e dezenas de bilhões de dólares em prejuízos anuais em todo o mundo. Os fenômenos de instabilização de encostas são condicionados por muitos fatores, como o clima, a litologia e as estruturas das rochas, a morfologia, a ação antrópica e outros. A análise dos condicionantes geológicos e geotécnicos de escorregamentos proporciona a apreciação de cada um dos fatores envolvidos nos processos de instabilização de encostas, permitindo a obtenção de resultados de interesse, no que diz respeito ao modo de atuação destes fatores. O presente trabalho tem como objetivo a utilização da Lógica Nebulosa (Fuzzy) para criação de um Modelo que, de forma qualitativa, forneça uma previsão do risco de escorregamento de taludes em solos residuais. Para o cumprimento deste objetivo, foram estudados os fatores envolvidos nos processos de instabilização de encostas, e a forma como estes fatores se interrelacionam. Como experiência do especialista para a elaboração do modelo, foi analisado um extenso banco de dados de escorregamentos na cidade do Rio de Janeiro, disponibilizado pela Fundação Geo-Rio. Apresenta-se, neste trabalho, um caso histórico bem documentado para a validação do Modelo Fuzzy e análises paramétricas, realizadas com o objetivo verificar a coerência do modelo e a influência de cada um dos fatores adotados na previsão do risco de escorregamento. Dentre as principais conclusões, destaca-se a potencialidade da lógica nebulosa na previsão de risco de escorregamentos de taludes em solo residual, aparecendo como uma ferramenta capaz de auxiliar na detecção de áreas de risco.