Parâmetro de regularização em problemas inversos: estudo numérico com a transformada de Radon

In general, an inverse problem corresponds to find a value of an element x in a suitable vector space, given a vector y measuring it, in some sense. When we discretize the problem, it usually boils down to solve an equation system f(x) = y, where f : U Rm ! Rn represents the step function in any domain U of the appropriate Rm. As a general rule, we arrive to an ill-posed problem. The resolution of inverse problems has been widely researched along the last decades, because many problems in science and industry consist in determining unknowns that we try to know, by observing its effects under certain indirect measures. Our general subject of this dissertation is the choice of Tykhonov´s regulaziration parameter of a poorly conditioned linear problem, as we are going to discuss on chapter 1 of this dissertation, focusing on the three most popular methods in nowadays literature of the area. Our more specific focus in this dissertation consists in the simulations reported on chapter 2, aiming to compare the performance of the three methods in the recuperation of images measured with the Radon transform, perturbed by the addition of gaussian i.i.d. noise. We choosed a difference operator as regularizer of the problem. The contribution we try to make, in this dissertation, mainly consists on the discussion of numerical simulations we execute, as is exposed in Chapter 2. We understand that the meaning of this dissertation lays much more on the questions which it raises than on saying something definitive about the subject. Partly, for beeing based on numerical experiments with no new mathematical results associated to it, partly for being about numerical experiments made with a single operator. On the other hand, we got some observations which seemed to us interesting on the simulations performed, considered the literature of the area. In special, we highlight observations we resume, at the conclusion of this work, about the different vocations of methods like GCV and L-curve and, also, about the optimal parameters tendency observed in the L-curve method of grouping themselves in a small gap, strongly correlated with the behavior of the generalized singular value decomposition curve of the involved operators, under reasonably broad regularity conditions in the images to be recovered

Incorporação do vínculo de suavidade no ajuste de histórico de reservatórios de petróleo

The history match procedure in an oil reservoir is of paramount importance in order to obtain a characterization of the reservoir parameters (statics and dynamics) that implicates in a predict production more perfected. Throughout this process one can find reservoir model parameters which are able to reproduce the behaviour of a real reservoir.Thus, this reservoir model may be used to predict production and can aid the oil file management. During the history match procedure the reservoir model parameters are modified and for every new set of reservoir model parameters found, a fluid flow simulation is performed so that it is possible to evaluate weather or not this new set of parameters reproduces the observations in the actual reservoir. The reservoir is said to be matched when the discrepancies between the model predictions and the observations of the real reservoir are below a certain tolerance. The determination of the model parameters via history matching requires the minimisation of an objective function (difference between the observed and simulated productions according to a chosen norm) in a parameter space populated by many local minima. In other words, more than one set of reservoir model parameters fits the observation. With respect to the non-uniqueness of the solution, the inverse problem associated to history match is ill-posed. In order to reduce this ambiguity, it is necessary to incorporate a priori information and constraints in the model reservoir parameters to be determined. In this dissertation, the regularization of the inverse problem associated to the history match was performed via the introduction of a smoothness constraint in the following parameter: permeability and porosity. This constraint has geological bias of asserting that these two properties smoothly vary in space. In this sense, it is necessary to find the right relative weight of this constrain in the objective function that stabilizes the inversion and yet, introduces minimum bias. A sequential search method called COMPLEX was used to find the reservoir model parameters that best reproduce the observations of a semi-synthetic model. This method does not require the usage of derivatives when searching for the minimum of the objective function. Here, it is shown that the judicious introduction of the smoothness constraint in the objective function formulation reduces the associated ambiguity and introduces minimum bias in the estimates of permeability and porosity of the semi-synthetic reservoir model

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

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

Detecção de falhas estruturais usando sensores e atuadores piezelétricos e algoritmos genéticos

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

A uniqueness theorem for the determination of sources in the Germain–Lagrange plate equation

We prove a uniqueness result related to the Germain–Lagrange dynamic plate differential equation. We consider the equation {∂2u∂t2+△2u=g⊗f,in ]0,+∞)×R2,u(0)=0,∂u∂t(0)=0, where uu stands for the transverse displacement, ff is a distribution compactly supported in space, and g∈Lloc1([0,+∞)) is a function of time such that g(0)≠0g(0)≠0 and there is a T0>0T0>0 such that g∈C1[0,T0[g∈C1[0,T0[. We prove that the knowledge of uu over an arbitrary open set of the plate for any interval of time ]0,T[]0,T[, 0

Resolução em tomografia de tempo de trânsito poço-a-poço: a dependência da iluminação

The key aspect limiting resolution in crosswell traveltime tomography is illumination, a well known result but not as well exemplified. Resolution in the 2D case is revisited using a simple geometric approach based on the angular aperture distribution and the Radon Transform properties. Analitically it is shown that if an interface has dips contained in the angular aperture limits in all points, it is correctly imaged in the tomogram. By inversion of synthetic data this result is confirmed and it is also evidenced that isolated artifacts might be present when the dip is near the illumination limit. In the inverse sense, however, if an interface is interpretable from a tomogram, even an aproximately horizontal interface, there is no guarantee that it corresponds to a true interface. Similarly, if a body is present in the interwell region it is diffusely imaged in the tomogram, but its interfaces - particularly vertical edges - can not be resolved and additional artifacts might be present. Again, in the inverse sense, there is no guarantee that an isolated anomaly corresponds to a true anomalous body because this anomaly can also be an artifact. Jointly, these results state the dilemma of ill-posed inverse problems: absence of guarantee of correspondence to the true distribution. The limitations due to illumination may not be solved by the use of mathematical constraints. It is shown that crosswell tomograms derived by the use of sparsity constraints, using both Discrete Cosine Transform and Daubechies bases, basically reproduces the same features seen in tomograms obtained with the classic smoothness constraint. Interpretation must be done always taking in consideration the a priori information and the particular limitations due to illumination. An example of interpreting a real data survey in this context is also presented.

Resolução em tomografia de tempo de trânsito poço-a-poço: a dependência da iluminação

The key aspect limiting resolution in crosswell traveltime tomography is illumination, a well known result but not as well exemplified. Resolution in the 2D case is revisited using a simple geometric approach based on the angular aperture distribution and the Radon Transform properties. Analitically it is shown that if an interface has dips contained in the angular aperture limits in all points, it is correctly imaged in the tomogram. By inversion of synthetic data this result is confirmed and it is also evidenced that isolated artifacts might be present when the dip is near the illumination limit. In the inverse sense, however, if an interface is interpretable from a tomogram, even an aproximately horizontal interface, there is no guarantee that it corresponds to a true interface. Similarly, if a body is present in the interwell region it is diffusely imaged in the tomogram, but its interfaces - particularly vertical edges - can not be resolved and additional artifacts might be present. Again, in the inverse sense, there is no guarantee that an isolated anomaly corresponds to a true anomalous body because this anomaly can also be an artifact. Jointly, these results state the dilemma of ill-posed inverse problems: absence of guarantee of correspondence to the true distribution. The limitations due to illumination may not be solved by the use of mathematical constraints. It is shown that crosswell tomograms derived by the use of sparsity constraints, using both Discrete Cosine Transform and Daubechies bases, basically reproduces the same features seen in tomograms obtained with the classic smoothness constraint. Interpretation must be done always taking in consideration the a priori information and the particular limitations due to illumination. An example of interpreting a real data survey in this context is also presented.

Algoritmos de otimização e o problema inverso aplicados à identificação de danos estruturais com o uso do MEF

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015.

O efeito da terapia comportamental para enurese sobre outros problemas de comportamento

O objetivo do estudo foi investigar o efeito do tratamento para enurese sobre os escores de outros problemas de comportamento. Foram coletadas as informações de 97 prontuários de crianças e adolescentes atendidos no período de 2002 a 2006 em uma clínica-escola de psicologia, em programa específico para enurese com uso do alarme de urina. Os dados sobre problemas de comportamento foram avaliados por meio do Child Behavior Checklist, respondido pelas mães antes e depois do tratamento. Foi encontrada uma redução significativa nos escores de problemas de comportamento, independentemente do sucesso ou não no tratamento para enurese.

Adversidade familiar e problemas comportamentais entre adolescentes infratores e não-infratores

O presente estudo comparou adolescentes infratores e não-infratores com relação a dois aspectos: grau de adversidade familiar e grau de concordância entre a autopercepção e a percepção dos pais sobre problemas de comportamento dos jovens. Participaram deste estudo 40 adolescentes, 23 atendidos no Centro de Atenção e Apoio ao Adolescente (UNIFESP) e 17 adolescentes considerados infratores sob intervenção da Vara da Infância e da Juventude da comarca de Santos. Os instrumentos utilizados foram o Child Behavior Checklist (CBCL), Youth Self Report (YSR) e o Índice de Adversidade Familiar de Rutter. O Índice de Adversidade Familiar do grupo de adolescentes infratores foi significativamente maior. Os resultados apontaram ainda que, embora a diferença não tenha sido estatisticamente significante, a porcentagem dos escores de discordância nas percepções sobre problemas de comportamento foi maior entre os adolescentes infratores e seus pais.

Avaliação da ocorrência de anticorpos anti-Toxoplasma gondii, em soros de caprinos do estado de São Paulo, e associação com variáveis epidemiológicas, problemas reprodutivos e riscos à saúde pública

Objetivando avaliar a ocorrência de anticorpos anti-Toxoplasma gondii, em caprinos leiteiros do estado de São Paulo, e verificar possíveis associações com idade, sexo, presença de gatos, problemas reprodutivos e potenciais riscos à saúde pública, foram considerados soros de 923 caprinos, de ambos os sexos e idade acima de três meses, provenientes de 17 propriedades de diferentes municípios. Para o diagnóstico, utilizou-se a reação de imunofluorescência indireta (RIFIe"16) e, também, um inquérito sobre saúde, a fim de se coletarem informações epidemiológicas e de esfera reprodutiva de todos os capris. Os resultados foram discutidos no nível de 5% de significância. Do total das 17 propriedades, foram diagnosticados 15 focos de T. gondii, com positividade entre 2,70% e 81,25%. Não foram verificadas associações entre freqüência de soropositividade e sexo dos animais nem ocorrência de falhas reprodutivas, nos capris. Constatou-se influência positiva na taxa de anticorpos anti-T. gondii pelo aumento da idade dos caprinos e presença de gatos, nos capris. Além de a enfermidade encontrar-se amplamente difundida no estado de São Paulo, o risco eminente de transmissão de T. gondii à saúde pública também deve ser considerado, uma vez que se encontraram focos onde se comercializavam produtos "in natura", como leite e carne.

Dimensional X: a dificuldade na obten????o da informa????o em meio a problemas na gest??o de pessoas

Ant??nio foi convidado para assumir um cargo em que deveria gerenciar os sistemas de informa????o de um grande minist??rio. Com a miss??o inicial de fornecer uma informa????o sobre a for??a de trabalho, percebeu que havia problemas que iam muito al??m da simples utiliza????o desses sistemas, como a pol??tica de capacita????o de pessoal, a rotatividade de servidores, a falta de integra????o entre as ??reas e outros problemas na ??rea de gest??o de pessoas

Texto para discuss??o 27: capacita????o de recursos humanos no servi??o p??blico: problemas e impasses

A ??rea de recursos humanos tem sido revalorizada na ??ltima d??cada em fun????o de dois fatores : a revolu????o tecnol??gica e a estabiliza????o macroecon??mica. O advento da economia da informa????o indica claramente a import??ncia do uso intensivo de m??o-de-obra qualificada no processo de ajuste microecon??mico pelo qual t??m passado as empresas, para fazer frente ?? globaliza????o dos mercados e ?? reestrutura????o produtiva. No plano macro, o controle da infla????o relativizou enormemente o peso (e o valor de mercado) dos executivos financeiros em favor de profissionais das ??reas de produ????o, marketing e recursos humanos. Mesmo promissor nos anos 70 e 80, o campo profissional relacionado com a negocia????o dos interesses entre capital e trabalho est?? encolhendo com o decl??nio do fordismo e o advento da acumula????o flex??vel. Mas estas tend??ncias produziram impactos e continuam repercutindo principalmente no setor privado. Enquanto isso, come??am a se espalhar em um processo de lenta difus??o no ??mbito do setor p??blico

Colet??nea de pol??ticas p??blicas: volume 2: federalismo e pol??ticas sociais no Brasil: problemas de coordena????o e autonomia

O principal objetivo deste livro ?? constituir uma fonte de pesquisa para o estudo do processo de produ????o e implementa????o de pol??ticas p??blicas. Por meio de textos selecionados, analisa-se o pr??prio conceito de pol??ticas p??blicas, discute-se as defini????es utilizadas para distinguir suas diversas fases e apresenta-se algumas das principais correntes te??ricas de an??lise sobre o processo de pol??ticas p??blicas.