Metodologias de inteligência computacional aplicadas ao problema de previsão de carga a curto prazo

Diversas atividades de planejamento e operação em sistemas de energia elétrica dependem do conhecimento antecipado e preciso da demanda de carga elétrica. Por este motivo, concessionárias de geração e distribuição de energia elétrica cada vez mais fazem uso de tecnologias de previsão de carga. Essas previsões podem ter um horizonte de curtíssimo, curto, médio ou longo prazo. Inúmeros métodos estatísticos vêm sendo utilizados para o problema de previsão. Todos estes métodos trabalham bem em condições normais, entretanto deixam a desejar em situações onde ocorrem mudanças inesperadas nos parâmetros do ambiente. Atualmente, técnicas baseadas em Inteligência Computacional vêm sendo apresentadas na literatura com resultados satisfatórios para o problema de previsão de carga. Considerando então a importância da previsão da carga elétrica para os sistemas de energia elétrica, neste trabalho, uma nova abordagem para o problema de previsão de carga via redes neurais Auto-Associativas e algoritmos genéticos é avaliada. Três modelos de previsão baseados em Inteligência Computacional são também apresentados tendo seus desempenhos avaliados e comparados com o sistema proposto. Com os resultados alcançados, pôde-se verificar que o modelo proposto se mostrou satisfatório para o problema de previsão, reforçando assim a aplicabilidade de metodologias de inteligência computacional para o problema de previsão de cargas.

Análise computacional dos campos de velocidade e temperatura do ambiente interno da usina termelétrica Santana - Amapá

A simulação numérica do escoamento de ar em ambientes internos é na atualidade o método mais apropriado para análise de conforto térmico em ambientes internos. O escoamento de ar nesses ambientes configura-se como um escoamento complexo, pois, em regra geral, é uma combinação de escoamentos cisalhantes livres (jatos) e cisalhantes de parede, além disso, esses escoamentos são governados por forças de inércia e forças de empuxo, caracterizando-o como de convecção mista. A combinação desses mecanismos cria um escoamento com características complexas, como zonas de recirculação, vórtices, descolamento e recolamento de camada-limite dentre outras. Portanto, a precisão da solução estará diretamente ligada, principalmente, na habilidade do modelo de turbulência adotado de reproduzir as características turbulentas do escoamento de ar e da transferência térmica. O objetivo principal do presente trabalho foi a simulação computacional do ambiente térmico interno do galpão que abriga os geradores e motores Wärtzilä da Usina Termelétrica Santana no estado do Amapá. A formulação matemática baseada na solução das equações gerais de conservação inclui uma análise dos principais modelos de turbulência aplicados ao escoamento de ar em ambientes internos, assim como os processos de transferência de calor associados. Na modelagem numérica o método de volumes finitos é usado na discretização das equações de conservação, através do código comercial Fluent-Airpak, que foi usado nas simulações computacionais para a análise dos campos de velocidade e temperatura do ar. A utilização correta do programa computacional foi testada e validada para o problema através da simulação precisa de casos retirados da literatura. Os resultados numéricos foram comparados a dados obtidos de medições experimentais realizados no galpão e apresentou boa concordância, considerando a complexidade do problema simulado, o objetivo da simulação em face da diminuição da temperatura no interior do galpão e, também, em função das limitações encontradas quando da tomada das medições experimentais. Além disso, foram feitas simulações de estratégias de melhoria do ambiente térmico da Usina, baseadas na realidade levantada e nos resultados da simulação numérica. Finalmente, foram realizadas simulações do protótipo de solução proposto para a diminuição da temperatura interna do galpão o que possibilitará um aumento, na faixa de 20 a 30%, do tempo de permanência no interior do galpão.

Contribuições para o Atlas Prosódico Multimídia do Português do Norte do Brasil – AMPER-POR: variedade linguística do município de Abaetetuba (PA)

O objetivo principal dessa Dissertação de Mestrado é caracterizar a variação prosódica dialetal do português falado no município de Abaetetuba (PA). Todos os procedimentos metodológicos adotados, aqui, neste estudo, seguem as orientações estabelecidas pela equipe do Projeto AMPER, na condução do tratamento dos dados, para a confecção do Atlas Prosódico Multimídia das Línguas Românicas. As produções linguísticas dos falantes foram gravadas usando um único padrão, garantindo uma produção do sinal acústico de qualidade uniforme e uma boa representatividade da variedade dialetal. O corpus é constituído de 102 frases, SVC (sujeito + verbo + complemento) e suas expansões (sintagma adjetival e preposicionado), estruturadas com as mesmas restrições fonéticas e sintáticas. Cada uma das sentenças foi repetida seis vezes, por cada um dos quatro informantes, e o corpus total é composto por 612 frases. O pitch, para os informantes do sexo masculino, está entre 50 Hz e 250 Hz; e 110 Hz a 370 Hz para os informantes do sexo feminino. Foram utilizados três parâmetros acústicos controlados: a Frequência fundamental (F0), a Duração (ms) e a Intensidade (dB). O tratamento dos dados foi realizado por meio de sete etapas: 1) codificação das repetições, 2) isolamento de cada sentença em áudio individual; 3) segmentação fonética realizado no software PRAAT; 4) aplicação do PRAAT script; 5) seleção das três melhores repetições; 6) aplicação da interface MATLAB; e 7) utilização do EXCEL para gerar os gráficos para análise comparativa dos dados. Os resultados mostram que “as três maiores variações dos parâmetros acústicos controlados ocorrem preferencialmente na sílaba tônica da parte central do sintagma e/ou no sintagma final do enunciado” (CRUZ; BRITO, 2011).

Simulação computacional da adsorção dos poluentes benzeno, tolueno e p-xileno sobre carvão ativado

Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.

Modelagem computacional de dados magnetotelúricos marinhos 2-D

O presente trabalho tem como objetivo investigar o espalhamento das ondas planas causados pela variação lateral das propriedades físicas das rochas. Essa é uma das questões mais importante para o sucesso da exploração geofísica. O método geofísico usado nesta dissertação foi método magnetotelúrico (MT) e método Magnetotelúrico marinho (mMT). Umas das ferramentas utilizadas foram o método dos elementos finitos, este método é notável pela flexibilidade em resolver numericamente as equações diferenciais para campos eletromagnéticos secundários, gerados por estruturas geológicas com geometrias complexas, sendo utilizado para obter a solução numérica do espalhamento do campo eletromagnético da onda plana por um dique vertical (modelos bidimensionais). Os algoritmos desenvolvidos foram aplicados em diversos modelos de dique vertical, com diferentes parâmetros geoelétricos.

Atitude linguística e revitalização da Língua Mundurukú: observações preliminares

Os Mundurukú do Kwatá-Laranjal estão incluídos na lista de comunidades indígenas que apresentam a língua num processo de perigo iminente. A língua, que recebe o mesmo nome da etnia mundurukú, é pertencente à família mundurukú, do tronco tupi, a qual, antigamente, era falada por povos mundurukú que habitavam os estados do Mato Grosso, Pará e Amazonas, entretanto, a concentração maior de indivíduos é nos dois últimos estados. O foco deste estudo está na comunidade indígena mundurukú do Kwatá-Laranjal, no Estado do Amazonas, pois indivíduos desta comunidade já não falam mais a língua nativa e por esse motivo manifestam o interesse revitalizar e fortalecer sua identidade e cultura. Assim, o Projeto desenvolvido pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM), denominado Licenciatura Específica para Formação de Professores Indígenas/Turma Mundurukú (AM/PA), além do objetivo de formação em nível superior, pretende também ser instrumento da revitalização da língua mundurukú em aulas com disciplinas específicas da língua. É nesse contexto, da licenciatura específica para formação de professores indígenas, que nossa pesquisa está inserida; objetivando verificar as atitudes linguísticas em relação à língua original da comunidade indígena mundurukú do Amazonas dentro do processo de revitalização. Dessa forma, a metodologia adotada é de cunho quantitativo e o corpus da pesquisa foi coletado a partir da realização de entrevistas sistematizada por questionário. Tal instrumento de pesquisa visa comparar os comportamentos dos alunos diante das línguas, portuguesa e mundurukú, com relação a: i) atitude cognitiva (conhecimento da língua); ii) atitude afetiva (preferência por uma ou outra língua); iii) atitude comportamental (uso linguístico habitual e transmissão da língua). Atitude é, segundo Fernández (1998, p. 181), “a manifestação de preferências e convenções sociais acerca do status e prestígio de seus usuários”. Esta manifestação de preferência por uma língua ou variante linguística de comunidades minoritárias é condicionada pelos grupos sociais de maior prestígio (geralmente comunidades majoritárias). Aqueles que detêm maior poder socioeconômico ditam a pauta das atitudes linguísticas das comunidades de fala minoritárias (AGUILERA, 2008). O interesse desta pesquisa centra-se na atitude que o povo mundurukú do amazonas assume no uso da língua que aprenderam e na língua a que virão aprender como forma de resgate de sua identidade. Neste sentido, procurou-se entender como a atitude, positiva ou negativa; aceitação ou rejeição, e nos componentes cognitivos, afetivos e comportamentais pode determinar o futuro de um processo de revitalização. Contudo, observa-se a contradição destes elementos na análise das entrevistas, onde os informantes manifestam interesses diferentes de suas ações em relação à língua que querem resgatar.

Modelo de simulação computacional para balanceamento de linhas de produção das empresas cerâmicas de São Miguel do Guamá: um estudo de caso

O presente trabalho vem apresentar um modelo de simulação computacional com propósito de resolver o problema do balanceamento de linhas de produção de uma fábrica de cerâmica vermelha, pertencente ao polo oleiro-cerâmico de São Miguel do Guamá. Neste sentido, inicialmente é realizada uma pesquisa bibliográfica acerca dos sistemas de eventos discretos, dos métodos de solução para balanceamento de linhas e dos conceitos envolvendo a modelagem e simulação. A metodologia aborda o estudo de caso, sendo este conduzido pelo método proposto por Chwif (1999) no qual abrange 03 (três) macros etapas na condução de um projeto de simulação, sejam a etapa de concepção, implementação e etapa de análise. Com o modelo computacional desenvolvido com base nas características atuais da linha de produção, pode-se descrever o estado atual do processo, identificar a operação gargalo bem como encaminhar propostas de melhorias a partir da construção de 03 cenários. Onde o terceiro cenário apresentou os melhores resultados e, portanto, sendo este o modelo representativo ao balanceamento. Ao final, entende-se como principais contribuições deste trabalho o fato de trazer para dentro da universidade a experiência da aplicação prática da simulação, envolvendo uma indústria de cerâmica vermelha de São Miguel do Guamá e oferecer a indústria desta região uma ferramenta potencial para melhoria de seus processos produtivos.

Análise computacional do fenômeno de transferência de calor em paredes divisórias do tipo dry wall

O presente trabalho visa a fornecer uma contribuição ao estudo dos perfis formados a frio sob altas temperaturas, em conseqüência da deflagração de um incêndio. Especificamente, abordam–se assuntos inerentes ao fenômeno da transferência de calor em paredes do tipo steel frame – dry wall com ou sem isolamento térmico na cavidade. Para tanto, propõem–se modelos computacionais capazes de fornecer, com certa precisão, o valor de temperatura em qualquer ponto do sistema estudado. Dessa forma, é possível, então, traçar configurações de distribuição de temperatura (uniforme ou não–uniforme) na seção transversal dos montantes que constituem o painel, fornecendo subsídios para análise de estabilidade e pós–flambagem dos elementos estruturais em questão. As simulações numéricas de transferência de calor são efetuadas com auxílio dos programas computacionais ABAQUS e SAFIR, ambos baseados no método dos elementos finitos.