Fuzzy rule-based system for evaluation of uncertainty transaction in cassava chain

A fuzzy ruled-based system was developed in this study and resulted in an index indicating the level of uncertainty related to commercial transactions between cassava growers and their dealers. The fuzzy system was developed based on Transaction Cost Economics approach. The fuzzy system was developed from input variables regarding information sharing between grower and dealer on “Demand/purchase Forecasting”, “Production Forecasting” and “Production Innovation”. The output variable is the level of uncertainty regarding the transaction between seller and buyer agent, which may serve as a system for detecting inefficiencies. Evidences from 27 cassava growers registered in the Regional Development Offices of Tupa and Assis, São Paulo, Brazil, and 48 of their dealers supported the development of the system. The mathematical model indicated that 55% of the growers present a Very High level of uncertainty, 33% present Medium or High. The others present Low or Very Low level of uncertainty. From the model, simulations of external interferences can be implemented in order to improve the degree of uncertainty and, thus, lower transaction costs.

Modelagem fuzzy aplicada a políticas públicas: proposta de um indice municipal de qualidade ambiental

Pós-graduação em Ciências Ambientais - Sorocaba

Expert system to detect incipient fauts in rotating machines using fuzzy logic and virtual instrumentation

This paper refers to the design of an expert system that captures a waveform through the use of an accelerometer, processes the signal and converts it to the frequency domain using a Fast Fourier Transformer to then, using artificial intelligence techniques, specifically Fuzzy Reasoning, it determines if there is any failure present in the underlying mode of the equipment, such as imbalance, misalignment or bearing defects.

Application of fuzzy logic for the evaluation of livestock slaughtering

A lógica fuzzy admite infinitos valores lógicos intermediários entre o falso e o verdadeiro. Com esse princípio, foi elaborado neste trabalho um sistema baseado em regras fuzzy, que indicam o índice de massa corporal de animais ruminantes com objetivo de obter o melhor momento para o abate. O sistema fuzzy desenvolvido teve como entradas as variáveis massa e altura, e a saída um novo índice de massa corporal, denominado Índice de Massa Corporal Fuzzy (IMC Fuzzy), que poderá servir como um sistema de detecção do momento de abate de bovinos, comparando-os entre si através das variáveis linguísticas )Muito BaixaM, ,BaixaB, ,MédiaM, ,AltaA e Muito AltaM. Para a demonstração e aplicação da utilização deste sistema fuzzy, foi feita uma análise de 147 vacas da raça Nelore, determinando os valores do IMC Fuzzy para cada animal e indicando a situação de massa corpórea de todo o rebanho. A validação realizada do sistema foi baseado em uma análise estatística, utilizando o coeficiente de correlação de Pearson 0,923, representando alta correlação positiva e indicando que o método proposto está adequado. Desta forma, o presente método possibilita a avaliação do rebanho, comparando cada animal do rebanho com seus pares do grupo, fornecendo desta forma um método quantitativo de tomada de decisão para o pecuarista. Também é possível concluir que o presente trabalho estabeleceu um método computacional baseado na lógica fuzzy capaz de imitar parte do raciocínio humano e interpretar o índice de massa corporal de qualquer tipo de espécie bovina e em qualquer região do País.

Sistema fuzzy para estimativa do bem-estar de matrizes pesadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Bayesian inference in genetic parameter estimation of visual scores in Nellore beef-cattle

The aim of this study was to estimate the components of variance and genetic parameters for the visual scores which constitute the Morphological Evaluation System (MES), such as body structure (S), precocity (P) and musculature (M) in Nellore beef-cattle at the weaning and yearling stages, by using threshold Bayesian models. The information used for this was gleaned from visual scores of 5,407 animals evaluated at the weaning and 2,649 at the yearling stages. The genetic parameters for visual score traits were estimated through two-trait analysis, using the threshold animal model, with Bayesian statistics methodology and MTGSAM (Multiple Trait Gibbs Sampler for Animal Models) threshold software. Heritability estimates for S, P and M were 0.68, 0.65 and 0.62 (at weaning) and 0.44, 0.38 and 0.32 (at the yearling stage), respectively. Heritability estimates for S, P and M were found to be high, and so it is expected that these traits should respond favorably to direct selection. The visual scores evaluated at the weaning and yearling stages might be used in the composition of new selection indexes, as they presented sufficient genetic variability to promote genetic progress in such morphological traits.

Desenvolvimento de um sistema hierárquico de classificação com aplicação baseada em abordagem Fuzzy

Land cover mappings represent important tools for the regional planning. However, the current mappings are related to very specific purposes and, consequently, they are limited in their capacity to define the wide variety of existing types of land cover. In that context, this paper aims at developing a wide and including hierarchical classification system for land cover mapping in regional scale, which should contribute for a future standardization of classes. Besides, it is intended to test that system for a study case that contemplates the use of a classification method based on fuzzy approach, which has shown to be more appropriate than conventional approaches. Therefore, it was proposed a hierarchical classification system with three detailing levels and a study case was defined with the specification of the test area and of the classification project. Then, the georreferencing of a TM/Landsat-5 image that comprises the test area was carried out. Later, it was applied a fuzzy classification approach in the TM/Landsat-5 image, starting from images of probability for the mapped classes and an uncertainty image were generated. Finally, it was produced a conventional output that represents the thematic mapping of the test area.

Design of fuzzy regulators with optimal initial conditions compensation

In almost all cases, the goal of the design of automatic control systems is to obtain the parameters of the controllers, which are described by differential equations. In general, the controller is artificially built and it is possible to update its initial conditions. In the design of optimal quadratic regulators, the initial conditions of the controller can be changed in an optimal way and they can improve the performance of the controlled system. Following this idea, a LNU-based design procedure to update the initial conditions of PI controllers, considering the nonlinear plant described by Takagi-Sugeno fuzzy models, is presented. The importance of the proposed method is that it also allows other specifications, such as, the decay rate and constraints on control input and output. The application in the control of an inverted pendulum illustrates the effectively of proposed method.

Controle ótimo H∞ de sistemas não-lineares com modelos fuzzy takagi-sugeno

Neste trabalho é proposta uma metodologia de rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios aplicada a sistemas não-lineares. Para o projeto do sistema de rastreamento, projeta-se os controladores fuzzy M(a) e N(a) que minimizam o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de referência r(t) e o sinal de erro de rastreamento e(t), sendo e(t) a diferença entre a entrada de referência e a saída do sistema z(t). No método de rejeição de distúrbio utiliza-se a realimentação dinâmica da saída através de um controlador fuzzy Kc(a) que minimiza o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de entrada exógena w(t) e o sinal de saída z(t). O procedimento de projeto proposto considera as não-linearidades da planta através dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno. Os métodos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares (LMIs), que quando factíveis, podem ser facilmente solucionados por algoritmos de convergência polinomial. Por fim, um exemplo ilustra a viabilidade da metodologia proposta.

Detection and classification of voltage disturbances using a Fuzzy-ARTMAP-wavelet network

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Design of a Takagi-Sugeno Fuzzy Regulator for a Set of Operation Points

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Statements on chaos control designs, including a fractional order dynamical system, applied to a MEMS comb-drive actuator

In this work, we deal with a micro electromechanical system (MEMS), represented by a micro-accelerometer. Through numerical simulations, it was found that for certain parameters, the system has a chaotic behavior. The chaotic behaviors in a fractional order are also studied numerically, by historical time and phase portraits, and the results are validated by the existence of positive maximal Lyapunov exponent. Three control strategies are used for controlling the trajectory of the system: State Dependent Riccati Equation (SDRE) Control, Optimal Linear Feedback Control, and Fuzzy Sliding Mode Control. The controls proved effective in controlling the trajectory of the system studied and robust in the presence of parametric errors.

Establishing the risk of neonatal mortality using a fuzzy predictive model

O objetivo do artigo foi avaliar o uso da lógica fuzzy para estimar possibilidade de óbito neonatal. Desenvolveu-se um modelo computacional com base na teoria dos conjuntos fuzzy, tendo como variáveis peso ao nascer, idade gestacional, escore de Apgar e relato de natimorto. Empregou-se o método de inferência de Mamdani, e a variável de saída foi o risco de morte neonatal. Criaram-se 24 regras de acordo com as variáveis de entrada, e a validação do modelo utilizou um banco de dados real de uma cidade brasileira. A acurácia foi estimada pela curva ROC; os riscos foram comparados pelo teste t de Student. O programa MATLAB 6.5 foi usado para construir o modelo. Os riscos médios foram menores para os que sobreviveram (p < 0,001). A acurácia do modelo foi 0,90. A maior acurácia foi com possibilidade de risco igual ou menor que 25% (sensibilidade = 0,70, especificidade = 0,98, valor preditivo negativo = 0,99 e valor preditivo positivo = 0,22). O modelo mostrou acurácia e valor preditivo negativo bons, podendo ser utilizado em hospitais gerais.

Uma abordagem fuzzy para a avaliação técnico-econômica de redes de acesso

O surgimento de novas tecnologias e serviços vem impondo mudanças substanciais ao tradicional sistema de telecomunicações. Múltiplas possibilidades de evolução do sistema fazem da etapa de planejamento um procedimento não só desejável como necessário, principalmente num ambiente de competitividade. A utilização de metodologias abrangentes e flexíveis que possam auxiliar no processo de decisão, fundadas em modelos de otimização, parece um caminho inevitável. Este artigo propõe um modelo de programação linear inteiro misto para ajudar no planejamento estratégico de sistemas de telecomunicações, e em particular da rede de acesso. Os principais componentes de custo e receita são identificados e o modelo é desenvolvido para determinar a configuração da rede (serviços, tecnologias, etc) que maximize a receita esperada pelo operador do sistema. O conceito de números fuzzy é adotado para avaliar o risco técnico-econômico em situações de imprecisão nos dados de demanda. Resultados de experimentos computacionais são apresentados e discutidos.

Applying fuzzy logic systems in the estimation of crossflow filtration processes

The crossflow filtration process differs of the conventional filtration by presenting the circulation flow tangentially to the filtration surface. The conventional mathematical models used to represent the process have some limitations in relation to the identification and generalization of the system behavior. In this paper, a system based on fuzzy logic systems is developed to overcome the problems usually found in the conventional mathematical models. Imprecisions and uncertainties associated with the measurements made on the system are automatically incorporated in the fuzzy approach. Simulation results are presented to justify the validity of the proposed approach.