Aplicações híbridas entre sistemas multiagentes e técnicas de inteligência artificial para redes inteligentes de distribuição de energia elétrica

Os smart grids representam a nova geração dos sistemas elétricos de potência, combinando avanços em computação, sistemas de comunicação, processos distribuídos e inteligência artificial para prover novas funcionalidades quanto ao acompanhamento em tempo real da demanda e do consumo de energia elétrica, gerenciamento em larga escala de geradores distribuídos, entre outras, a partir de um sistema de controle distribuído sobre a rede elétrica. Esta estrutura modifica profundamente a maneira como se realiza o planejamento e a operação de sistemas elétricos nos dias de hoje, em especial os de distribuição, e há interessantes possibilidades de pesquisa e desenvolvimento possibilitada pela busca da implementação destas funcionalidades. Com esse cenário em vista, o presente trabalho utiliza uma abordagem baseada no uso de sistemas multiagentes para simular esse tipo de sistema de distribuição de energia elétrica, considerando opções de controle distintas. A utilização da tecnologia de sistemas multiagentes para a simulação é baseada na conceituação de smart grids como um sistema distribuído, algo também realizado nesse trabalho. Para validar a proposta, foram simuladas três funcionalidades esperadas dessas redes elétricas: classificação de cargas não-lineares; gerenciamento de perfil de tensão; e reconfiguração topológica com a finalidade de reduzir as perdas elétricas. Todas as modelagens e desenvolvimentos destes estudos estão aqui relatados. Por fim, o trabalho se propõe a identificar os sistemas multiagentes como uma tecnologia a ser empregada tanto para a pesquisa, quanto para implementação dessas redes elétricas.

Consumo alimentar e estilo de vida: um estudo longitudinal com estudantes universitários

A universidade é um local de aprendizagem no qual conhecimento acadêmico, social e cultural permeia a relação entre os estudantes, onde estes terão a oportunidade de vivenciar diferentes situações durante o curso. A maior preocupação é como esta experiência influenciará o estado nutricional com a possível mudança dos hábitos cotidianos, como abuso de bebidas alcoólicas, uso irrestrito de suplementos vitamínicos e alimentares e a alimentação inadequada. O consumo alimentar de universitários foi o foco desta pesquisa que teve como objetivo geral identificar as principais mudanças do consumo de alimentos/ bebidas e estilos de vida por meio de estudo de coorte, envolvendo estudantes ingressantes nos cursos de graduação da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, e como objetivos específicos desenvolver, validar e aplicar um instrumento com a finalidade de identificar medidas comportamentais relacionadas aos hábitos de consumo alimentar, atividade física, situação socioeconômica e relacionar as informações obtidas ao estado nutricional do estudante; descrever o consumo dentro e fora do domicílio. Participaram da pesquisa estudantes com idade entre 18 e 30 anos. Um questionário foi aplicado juntamente com a avaliação antropométrica para mensuração do peso, altura e classificação do estado nutricional por meio do Índice de Massa Corporal (IMC). Este protocolo foi repetido após 8 meses de curso para que fosse identificada a situação do estado nutricional de cada indivíduo relacionada às mudanças do comportamento alimentar. Os dados coletados foram armazenados em base de dados no Microsoft Excel, sendo analisados por meio do Statistical Analysis System. Os dados quantitativos foram expressos em média e desvio-padrão (DP) com cálculos de intervalos de confiança de 95%. O teste do qui-quadrado foi utilizado para comparar a distribuição da prevalência de sobrepeso e obesidade quanto à variável sexo, associando-se ao IMC. Foi utilizado o coeficiente de correlação intraclasse de Pearson para verificação de concordância entre peso e altura aferidos e referidos. Foi realizada análise de regressão múltipla para identificação da mudança de consumo entre as fases, assim como para peso corporal. Utilizou-se o nível de significância de 5%. Observaram-se entre as duas fases quantidades preocupantes de nutrientes ingeridos aquém ou além dos limites preconizados para ambos os sexos; destaque para o elevado consumo de sódio, e insatisfatório de carotenóides. No caso dos carotenóides, houve crescimento significativo da contribuição da categoria 3 para as alunas. O consumo de cafeína na segunda fase foi maior, predominando o fornecimento pelos alimentos ultraprocessados. De forma geral houve aumento do consumo de alimentos processados e ultraprocessados. Observou-se aumento (significativo a 5%) no consumo de lipídios. Constatou-se diminuição na prática de exercícios físicos e aumento na ingestão de bebidas alcoólicas, e destas com energéticos e no tabagismo. Concluiu-se que o ingresso na universidade contribui para a mudança nos hábitos alimentares e estilos de vida de maneira negativa, sendo necessária intervenção adequada visando a promoção da saúde dos estudantes.

Sensoriamento automático e participativo em cidades.

As cidades estão a seu tempo e a seu modo, modernizando os serviços prestados à população. Entre os diversos fatores que estão contribuindo para esta evolução estão a diversificação e proliferação de sensores, nos diversos domínios de serviços das cidades, e os novos canais de comunicação com os munícipes, entre eles, as redes sociais e mais recentemente os sistemas crowdsensing, motivados pelos anseios sociais, por melhores serviços públicos e pela popularização dos dispositivos móveis. Nesta direção, a eficiência administrativa é um fator essencial, uma vez que as cidades estão se mostrando mais complexas na medida em que cresce a população nas áreas urbanas. A utilização de técnicas de sistemas distribuídos para que múltiplos domínios de serviços usufruam da mesma infraestrutura computacional, pode auxiliar na eficiência das cidades, evitando gastos administrativos duplicados e até mesmo, possibilitando a correlação de eventos entre os serviços, favorecendo a identificação de fatores de causalidades e assim, a tomada de decisões administrativas mais objetivas e precisas. Neste contexto, este trabalho concentra-se na análise de um middleware direcionado à gestão de cidades para coleta, integração e interpretação dos dados de sensores, pertencentes aos serviços disponíveis da própria cidade, junto com os dados do sensoriamento colaborado pelos cidadãos. Para avaliação do conceito foi investigado o cenário de monitoração da conservação de vias públicas. Após 3 meses de coletas de dados por um sistema de sensoriamento automático, totalizando mais de 360 mil pontos e também mais de 90 relatórios pelo sensoriamento participativo, verificou-se que um sistema distribuído pode realizar a interpretação de séries históricas, engajar os munícipes apoiar a manutenção dos serviços da cidade e também indicar objetivamente aos gestores públicos os pontos que devem ser prioritariamente atendidos. Aliar ferramentas pelas quais o cidadão pode, de acordo com sua necessidade, convicção e altruísmo, exercer influência nos gestores públicos com o suporte de informação contínua e critérios objetivos das redes de sensores, pode estimular a continua excelência dos serviços públicos.

Extração de casos de teste utilizando Redes de Petri hierárquicas e validação de resultados utilizando OWL.

Este trabalho propõe dois métodos para teste de sistemas de software: o primeiro extrai ideias de teste de um modelo desenvolvido em rede de Petri hierárquica e o segundo valida os resultados após a realização dos testes utilizando um modelo em OWL-S. Estes processos aumentam a qualidade do sistema desenvolvido ao reduzir o risco de uma cobertura insuficiente ou teste incompleto de uma funcionalidade. A primeira técnica apresentada consiste de cinco etapas: i) avaliação do sistema e identificação dos módulos e entidades separáveis, ii) levantamento dos estados e transições, iii) modelagem do sistema (bottom-up), iv) validação do modelo criado avaliando o fluxo de cada funcionalidade e v) extração dos casos de teste usando uma das três coberturas de teste apresentada. O segundo método deve ser aplicado após a realização dos testes e possui cinco passos: i) primeiro constrói-se um modelo em OWL (Web Ontology Language) do sistema contendo todas as informações significativas sobre as regras de negócio da aplicação, identificando as classes, propriedades e axiomas que o regem; ii) em seguida o status inicial antes da execução é representado no modelo através da inserção das instâncias (indivíduos) presentes; iii) após a execução dos casos de testes, a situação do modelo deve ser atualizada inserindo (sem apagar as instâncias já existentes) as instâncias que representam a nova situação da aplicação; iv) próximo passo consiste em utilizar um reasoner para fazer as inferências do modelo OWL verificando se o modelo mantém a consistência, ou seja, se não existem erros na aplicação; v) finalmente, as instâncias do status inicial são comparadas com as instâncias do status final, verificando se os elementos foram alterados, criados ou apagados corretamente. O processo proposto é indicado principalmente para testes funcionais de caixa-preta, mas pode ser facilmente adaptado para testes em caixa branca. Obtiveram-se casos de testes semelhantes aos que seriam obtidos em uma análise manual mantendo a mesma cobertura do sistema. A validação provou-se condizente com os resultados esperados, bem como o modelo ontológico mostrouse bem fácil e intuitivo para aplicar manutenções.